JP2019006851A - Antireflection coating composition and antireflection film - Google Patents
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Abstract
【課題】硬化塗膜表面に優れた耐擦傷性を付与することができる反射防止塗料組成物、及びその硬化塗膜を有する反射防止フィルムの提供。
【解決手段】低屈折率剤と、活性エネルギー線硬化性化合物と、(メタ)アクリロイル基を有するポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖と、光分裂によりラジカル種を発生可能なα−アミノアセトフェノン系化合物とのマイケル付加物である、式(1),(2)に表される含フッ素アセトフェノン誘導体を含有する反射防止塗料組成物とその硬化塗膜。
【選択図】図1An antireflective coating composition capable of imparting excellent scratch resistance to the surface of a cured coating film, and an antireflection film having the cured coating film.
A low refractive index agent, an active energy ray-curable compound, a poly (perfluoroalkylene ether) chain having a (meth) acryloyl group, and an α-aminoacetophenone compound capable of generating radical species by photolysis. An antireflective coating composition containing a fluorine-containing acetophenone derivative represented by formulas (1) and (2) and a cured coating film thereof.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、優れた耐擦傷性を有する塗膜が得られる反射防止塗料組成物及び該反射防止塗料組成物を用いた反射防止フィルムに関する。 The present invention relates to an antireflection coating composition capable of obtaining a coating film having excellent scratch resistance and an antireflection film using the antireflection coating composition.
液晶ディスプレィの画面最表面となる偏光板の表層には、AG、AG/LR、クリア/LRといった防眩性や反射防止性を有する塗膜が施されており、最表層のため耐擦傷性と共に耐指紋性などの防汚性が必要とされている。ここで、耐指紋性とは、指紋が物品に付着しにくいこと、あるいは指紋が物品に付着しても容易に拭き取れることをいう。そして、防眩性や反射防止性を有する塗膜の中でも、塗膜の透明性の点からクリア/LRが優れている。 Anti-glare and anti-reflection coatings such as AG, AG / LR, and Clear / LR are applied to the surface layer of the polarizing plate that is the top surface of the liquid crystal display. Antifouling properties such as fingerprint resistance are required. Here, the fingerprint resistance means that the fingerprint is difficult to adhere to the article, or that the fingerprint can be easily wiped off even if the fingerprint is attached to the article. Among the coatings having antiglare properties and antireflection properties, clear / LR is excellent from the viewpoint of transparency of the coating film.
現在、特に液晶表示装置用に量産実用化されている偏光板の多くは、ポリビニルアルコールフィルムからなる基材フィルムに、ヨウ素や二色性染料などの二色性材料を、染色・吸着させ、延伸配向させてなる偏光フィルムの両面あるいは片面に、光学的に透明で、かつ機械的強度を有する保護膜を貼り合わせたものが用いられている。そして、上記保護膜としては、通常トリアセチルセルロース(TAC)フィルムが使用される。そして、前記防眩性や反射防止性を有する塗膜は、例えば、クリア/LR層は、TACフィルム上に形成された厚さ10μm程度の塗膜層(ベース層)の上に数十〜数百nm程度の厚さの塗膜として形成される。 Currently, many polarizing plates in mass production for liquid crystal display devices, in particular, are made by stretching and adsorbing dichroic materials such as iodine and dichroic dyes onto a base film made of polyvinyl alcohol film. A film in which an optically transparent protective film having mechanical strength is bonded to both surfaces or one surface of an oriented polarizing film is used. And as a protective film, a triacetyl cellulose (TAC) film is usually used. And as for the coating film which has the said anti-glare property and anti-reflective property, for example, a clear / LR layer is dozens to several on the coating-film layer (base layer) about 10 micrometers thick formed on the TAC film. It is formed as a coating film having a thickness of about 100 nm.
防眩性や反射防止性を有する塗膜には、反射防止性能、防汚性能と共に、ハードコート性能、即ち、表面の耐擦傷性が要求されている。特に、上記反射防止層は膜厚が数十〜数百nm程度しかなく、より強い耐擦傷性が要求されている。反射防止層の耐擦傷性を向上させる方法としては、多官能(メタ)アクリレート等の多官能単量体を含有するハードコート材を用いる方法が知られている。しかしながら、このハードコート材を用いるとある程度硬化塗膜の表面硬度が向上した反射防止層が得られるが、耐擦傷性が不十分であった。 A coating film having antiglare property and antireflection property is required to have hard coat performance, that is, scratch resistance on the surface, in addition to antireflection performance and antifouling performance. In particular, the antireflection layer has a film thickness of only about several tens to several hundreds of nanometers, and a stronger scratch resistance is required. As a method for improving the scratch resistance of the antireflection layer, a method using a hard coat material containing a polyfunctional monomer such as polyfunctional (meth) acrylate is known. However, when this hard coat material is used, an antireflection layer having a surface hardness of the cured coating film improved to some extent can be obtained, but the scratch resistance is insufficient.
この課題に対し、反射防止膜用の塗料組成物にパーフルオロアルキレンエーテル鎖、シリコーン基及び重合性不飽和基を有する含フッ素重合性樹脂を添加して、反射防止層表面に滑り性を付与し、耐擦傷性を向上することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In response to this problem, a fluorine-containing polymerizable resin having a perfluoroalkylene ether chain, a silicone group and a polymerizable unsaturated group is added to the coating composition for the antireflection film to impart slipperiness to the surface of the antireflection layer. It has been proposed to improve the scratch resistance (see, for example, Patent Document 1).
前記特許文献1で提供されている含フッ素重合性樹脂を添加した反射防止塗料組成物は、その耐擦傷性に一定の効果はあるものの、非フッ素系の活性エネルギー線硬化性化合物との相溶性の維持のため、及び分子デザインとして、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖の近傍に極性基を有することから、当該ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖の塗膜表面における形状に影響を与え、パーフルオロアルキレンエーテル鎖が本来有する性能を十分に発揮させうることができにくく、さらには他の単量体由来構造を介して重合性不飽和基を配置する構造上の問題から、化合物中の非フッ素部分の割合が高く、硬化塗膜の最表面のおけるフッ素原子の存在を高密度にすることに限界があり、このため、より一層の耐擦傷性の観点からは近年の高度な要求に答えることができにくくなっている。 The antireflection coating composition to which the fluorine-containing polymerizable resin provided in Patent Document 1 is added has a certain effect on the scratch resistance, but is compatible with a non-fluorine-based active energy ray-curable compound. As a molecular design, it has a polar group near the poly (perfluoroalkylene ether) chain, which affects the shape of the poly (perfluoroalkylene ether) chain on the surface of the coating film. The non-fluorine moiety in the compound is difficult because the performance inherent in the alkylene ether chain cannot be sufficiently exerted, and further, due to the structural problem of disposing a polymerizable unsaturated group via another monomer-derived structure. The ratio is high, and there is a limit to increasing the density of fluorine atoms on the outermost surface of the cured coating film. For this reason, from the viewpoint of further scratch resistance It is less likely able to answer to the high demands of recent years.
上記実情を鑑み、本発明が解決しようとする課題は、硬化塗膜表面に優れた耐擦傷性を付与することができる反射防止塗料組成物、及びその硬化塗膜を有する反射防止フィルムを提供することである。 In view of the above circumstances, the problem to be solved by the present invention is to provide an antireflection coating composition capable of imparting excellent scratch resistance to the surface of a cured coating film, and an antireflection film having the cured coating film. That is.
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、(メタ)アクリロイル基を有するポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖に、マイケル付加反応を応用して、α−アミノアセトフェノン系の光分裂によりラジカル種を発生可能な構造単位を導入して得られる含フッ素アセトフェノン誘導体を用いることで、硬化物の最表面にフッ素原子を高密度に配置することが可能であり、耐擦傷性を著しく向上させうること、さらに分裂前の化合物には非フッ素部分が十分に含まれていることから非フッ素系の重合性化合物との相溶性に優れ、得られる硬化塗膜の透明性にも優れること等を見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have applied a Michael addition reaction to a poly (perfluoroalkylene ether) chain having a (meth) acryloyl group to obtain an α-aminoacetophenone series. By using a fluorine-containing acetophenone derivative obtained by introducing a structural unit capable of generating radical species by photolysis, fluorine atoms can be arranged at high density on the outermost surface of the cured product, and scratch resistance is improved. It can be remarkably improved, and since the compound before splitting contains a sufficient amount of non-fluorine moieties, it has excellent compatibility with non-fluorinated polymerizable compounds and excellent transparency of the resulting cured coating film. The present invention has been completed.
即ち本発明は、低屈折率剤(I)と、活性エネルギー線硬化性化合物(II)と、(メタ)アクリロイル基を有するポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖と、光分裂によりラジカル種を発生可能なα−アミノアセトフェノン系化合物とのマイケル付加物である含フッ素アセトフェノン誘導体(III)と、を含有することを特徴とする反射防止塗料組成物とこれを硬化させてなる反射防止フィルムを提供するものである。 That is, the present invention is capable of generating radical species by low refractive index agent (I), active energy ray-curable compound (II), poly (perfluoroalkylene ether) chain having (meth) acryloyl group, and photolysis. A fluorinated acetophenone derivative (III), which is a Michael adduct with an α-aminoacetophenone compound, and an antireflection film obtained by curing the antireflective coating composition. It is.
本発明の、含フッ素アセトフェノン誘導体を添加した組成物は、基材に塗布した際に、フッ素原子特有の表面自由エネルギーを最小にさせようとする作用が働き、該誘導体が表面に偏析することによって、硬化物の最表面に顕著な耐擦傷性を付与することが可能である。また当該誘導体中には、非フッ素系の化合物と相溶するための十分な構造単位を有することから、硬化塗膜の透明性を損なうことがない。さらに、本発明で用いる含フッ素アセトフェノン誘導体は、活性エネルギー線により分裂しラジカルを発生することによって、組成物中の他の硬化性を有する成分と結合することができるため、硬化塗膜の最表面に当該含フッ素アセトフェノン誘導体中のパーフルオロアルキレンエーテル鎖がより強固に固定され、長期保存による耐擦傷性等の劣化を抑制することができ、さらには、当該パーフルオロアルキレンエーテル鎖の近傍に極性基を有さないことから、このパーフルオロアルキレンエーテル鎖が本来有する性能を阻害するようなポリマー鎖の構造変化を抑制することができ、液晶ディスプレィの最表面に設ける反射防止フィルム等として極めて有用である。 The composition of the present invention to which a fluorine-containing acetophenone derivative is added has an effect of minimizing the surface free energy peculiar to fluorine atoms when applied to a substrate, and the derivative segregates on the surface. It is possible to impart remarkable scratch resistance to the outermost surface of the cured product. Further, since the derivative has a sufficient structural unit for compatibility with a non-fluorine compound, the transparency of the cured coating film is not impaired. Furthermore, since the fluorine-containing acetophenone derivative used in the present invention can be combined with other curable components in the composition by splitting with active energy rays and generating radicals, the outermost surface of the cured coating film The perfluoroalkylene ether chain in the fluorinated acetophenone derivative is more firmly fixed to the surface, and it is possible to suppress deterioration such as scratch resistance due to long-term storage, and further, a polar group in the vicinity of the perfluoroalkylene ether chain. Therefore, it is possible to suppress changes in the structure of the polymer chain that would impair the performance inherent to this perfluoroalkylene ether chain, and it is extremely useful as an antireflection film or the like provided on the outermost surface of a liquid crystal display. .
本発明で用いる低屈折率剤(I)としては、屈折率が1.44以下のものが好ましく、1.40以下のものがより好ましい。また、低屈折率剤は、無機系又は有機系のいずれのものであってもよい。 The low refractive index agent (I) used in the present invention preferably has a refractive index of 1.44 or less, more preferably 1.40 or less. The low refractive index agent may be either inorganic or organic.
無機系の低屈折率剤(I)としては、空隙を有する微粒子、金属フッ化物微粒子等が挙げられる。前記空隙を有する微粒子としては、微粒子の内部に気体が充填されたもの、気体を内部に含む多孔質構造のもの等が挙げられる。具体的には、中空シリカ微粒子、ナノポーラス構造を有するシリカ微粒子等が挙げられる。また、前記金属フッ化物微粒子としては、フッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム等が挙げられる。 Examples of the inorganic low refractive index agent (I) include fine particles having voids and fine metal fluoride particles. Examples of the fine particles having voids include those in which fine particles are filled with gas, and those having a porous structure containing gas inside. Specific examples include hollow silica fine particles and silica fine particles having a nanoporous structure. Examples of the metal fluoride fine particles include magnesium fluoride, aluminum fluoride, calcium fluoride, and lithium fluoride.
これらの無機系の低屈折率剤(I)の中でも中空シリカ微粒子が好ましい。さらに、これらの無機系の低屈折率剤(I)は、単独で用いることも2種以上併用することもできる。これらの無機系の低屈折率剤(I)は、結晶性のもの、ゾル状のもの、ゲル状のもののいずれのものも用いることができる。 Among these inorganic low refractive index agents (I), hollow silica fine particles are preferable. Further, these inorganic low refractive index agents (I) can be used alone or in combination of two or more. As these inorganic low refractive index agents (I), any of crystalline, sol, and gel can be used.
前記シリカ微粒子の形状は、球状、鎖状、針状、板状、鱗片状、棒状、繊維状、不定形状のいずれであってもよいが、これらの中でも球状又は針状のものが好ましい。また、シリカ微粒子の平均粒子径は、形状が球状の場合、5〜100nmが好ましく、20〜80nmがより好ましく、40〜70nmがさらに好ましい。球状の微粒子の平均粒子径がこの範囲にあることにより、低屈折率層に優れた透明性を付与することができる。 The shape of the silica fine particles may be spherical, chain-like, needle-like, plate-like, scale-like, rod-like, fiber-like, or indefinite shape, and among these, spherical or needle-like is preferable. Moreover, when the shape is spherical, the average particle diameter of the silica fine particles is preferably 5 to 100 nm, more preferably 20 to 80 nm, and further preferably 40 to 70 nm. When the average particle diameter of the spherical fine particles is within this range, excellent transparency can be imparted to the low refractive index layer.
一方、有機系の低屈折率剤(I)としては、空隙を有する微粒子、含フッ素共重合体等が挙げられる。前記空隙を有する微粒子としては、中空高分子微粒子が好ましい。中空高分子微粒子は、分散安定剤の水溶液中で、(1)少なくとも1種の架橋性モノマー、(2)重合開始剤、(3)少なくとも1種の架橋性モノマーから得られる重合体又は少なくとも1種の架橋性モノマーと少なくとも1種の単官能性モノマーとの共重合体、並びに、前記(1)〜(3)に対して相溶性の低い水難溶性の溶媒からなる混合物を分散させ、懸濁重合を行うことにより製造することができる。なおここで、架橋性モノマーとは重合性基を2つ以上有するものであり、単官能性モノマーとは重合性基を1つ有するものである。 On the other hand, examples of the organic low refractive index agent (I) include fine particles having voids and fluorine-containing copolymers. The fine particles having voids are preferably hollow polymer fine particles. The hollow polymer fine particles are prepared by, in an aqueous dispersion stabilizer solution, (1) at least one crosslinkable monomer, (2) a polymerization initiator, (3) a polymer obtained from at least one crosslinkable monomer, or at least one. A mixture of a copolymer of a kind of crosslinkable monomer and at least one kind of monofunctional monomer, and a poorly water-soluble solvent having low compatibility with the above (1) to (3) is dispersed and suspended. It can manufacture by performing superposition | polymerization. Here, the crosslinkable monomer is one having two or more polymerizable groups, and the monofunctional monomer is one having one polymerizable group.
有機系の低屈折率剤(I)として用いる含フッ素共重合体は、樹脂中にフッ素原子を多く含有していることで低屈折率となっている樹脂である。この含フッ素共重合体としては、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとをモノマー原料とした共重合体が挙げられる。 The fluorine-containing copolymer used as the organic low refractive index agent (I) is a resin having a low refractive index because the resin contains many fluorine atoms. Examples of the fluorine-containing copolymer include a copolymer using vinylidene fluoride and hexafluoropropylene as monomer raw materials.
前記含フッ素共重合体の原料である各モノマーの比率は、フッ化ビニリデンの比率が30〜90質量%が好ましく、40〜80質量%がより好ましく、40〜70質量%がさらに好ましく、ヘキサフルオロプロピレンの比率が5〜50質量%が好ましく、10〜50質量%がより好ましく、15〜45%がさらに好ましい。この他のモノマーとして、テトラフルオロエチレンを0〜40質量%の範囲で使用してもよい。 The ratio of each monomer that is a raw material of the fluorinated copolymer is preferably 30 to 90% by mass, more preferably 40 to 80% by mass, further preferably 40 to 70% by mass, and hexafluorofluorovinylidene fluoride. The proportion of propylene is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 10 to 50% by mass, and still more preferably 15 to 45%. As this other monomer, tetrafluoroethylene may be used in the range of 0 to 40% by mass.
前記含フッ素共重合体には、その他の原料のモノマー成分として、フルオロエチレン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、1,2−ジクロロ−1,2−ジフルオロエチレン、2−ブロモ−3,3,3−トリフルオロエチレン、3−ブロモ−3,3−ジフルオロプロピレン、3,3,3−トリフルオロプロピレン、1,1,2−トリクロロ−3,3,3−トリフルオロプロピレン、α−トリフルオロメタクリル酸等のフッ素原子を有する重合性モノマーを用いることができる。これらのその他の原料のモノマー成分は、含フッ素共重合体の原料モノマー中に20質量%以下の範囲で用いるのが好ましい。 The fluorine-containing copolymer includes, as monomer components of other raw materials, fluoroethylene, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, 1,2-dichloro-1,2-difluoroethylene, 2-bromo-3,3, 3-trifluoroethylene, 3-bromo-3,3-difluoropropylene, 3,3,3-trifluoropropylene, 1,1,2-trichloro-3,3,3-trifluoropropylene, α-trifluoromethacrylic A polymerizable monomer having a fluorine atom such as an acid can be used. These other raw material monomer components are preferably used in the raw material monomer of the fluorine-containing copolymer in an amount of 20% by mass or less.
前記含フッ素共重合体中のフッ素含有率は、60〜70質量%であることが好ましく、62〜70質量%であることがより好ましく、64〜68質量%であることがさらに好ましい。含フッ素共重合体のフッ素含有率がこの範囲であると、溶剤に対する溶解性が良好となり、種々の基材に対して優れた密着性を発揮し、高い透明性、低い屈折率、優れた機械的強度を有する薄膜が形成できる。 The fluorine content in the fluorine-containing copolymer is preferably 60 to 70% by mass, more preferably 62 to 70% by mass, and further preferably 64 to 68% by mass. When the fluorine content of the fluorine-containing copolymer is within this range, the solubility in a solvent is good, and excellent adhesion to various substrates is exhibited. High transparency, low refractive index, excellent machine A thin film having sufficient strength can be formed.
前記含フッ素共重合体の分子量は、ポリスチレン換算数平均分子量で5,000〜200,000であることが好ましく、10,000〜100,000であることがより好ましい。含フッ素共重合体の分子量がこの範囲であると、得られる樹脂の粘度が優れた塗布性を有する範囲となる。また、含フッ素共重合体自体の屈折率が、1.45以下のものが好ましく、1.42以下のものがより好ましく、1.40以下であるものがさらに好ましい。 The molecular weight of the fluorine-containing copolymer is preferably 5,000 to 200,000, more preferably 10,000 to 100,000, in terms of polystyrene-equivalent number average molecular weight. When the molecular weight of the fluorinated copolymer is within this range, the viscosity of the resulting resin is in a range having excellent coating properties. The refractive index of the fluorinated copolymer itself is preferably 1.45 or less, more preferably 1.42 or less, and even more preferably 1.40 or less.
本発明に用いる活性エネルギー線硬化性化合物(II)としては、紫外線等の活性エネルギー線照射により重合又は架橋反応可能な光重合性官能基を有する化合物であれば特に限定されることなく用いることができる。 The active energy ray-curable compound (II) used in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having a photopolymerizable functional group that can be polymerized or crosslinked by irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays. it can.
前記活性エネルギー線硬化性化合物(II)として、まず、活性エネルギー線硬化性単量体(II−1)が挙げられる。前記単量体(II−1)としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、数平均分子量が150〜1000の範囲にあるポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、数平均分子量が150〜1000の範囲にあるポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスルトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスルトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリスルトールテトラ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスルトールペンタ(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート等の脂肪族アルキル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−(ジエチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、2−(ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリブタジエン(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリブチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリスチリルエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、メトキシ化シクロデカトリエン(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、等が挙げられる。 Examples of the active energy ray-curable compound (II) include an active energy ray-curable monomer (II-1). Examples of the monomer (II-1) include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, and polyethylene having a number average molecular weight in the range of 150 to 1,000. Glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) having a number average molecular weight in the range of 150 to 1000 Acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate Hydroxypivalate ester neopentyl glycol di (meth) acrylate, bisphenol A di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa ( (Meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, propyl ( (Meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, Aliphatic alkyl (meth) acrylates such as sodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3 -Chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, 2-butoxyethyl (meth) acrylate, 2- (diethylamino) ethyl (meth) acrylate, 2- (dimethylamino) Ethyl (meth) acrylate, γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, methoxydiethylene glycol (meth) acrylate, methoxydipropylene glyco (Meth) acrylate, nonylphenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, nonylphenoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxydipropylene glycol (meth) acrylate, phenoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, polybutadiene ( (Meth) acrylate, polyethylene glycol-polypropylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol-polybutylene glycol (meth) acrylate, polystyrylethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl ( (Meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, isoborni (Meth) acrylate, methoxylated tricyclodecanyloxy triene (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate.
これらのなかでも特に硬化塗膜の硬度に優れる点からトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスルトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスルトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリスルトールテトラ(メタ)アクリレート等の3官能以上の多官能(メタ)アクリレートが好ましい。これらの活性エネルギー線硬化性単量体(II−1)は、これらは、単独で用いることも2種以上併用することもできる。 Among these, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, pentaerythritol tetra ( A trifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylate such as (meth) acrylate is preferred. These active energy ray-curable monomers (II-1) can be used alone or in combination of two or more.
なお、本発明において、「(メタ)アクリレート」とは、メタクリレートとアクリレートの一方又は両方をいい、「(メタ)アクリロイル基」とは、メタクリロイル基とアクリロイル基の一方又は両方をいい、「(メタ)アクリル酸」とは、メタクリル酸とアクリル酸の一方又は両方をいう。 In the present invention, “(meth) acrylate” refers to one or both of methacrylate and acrylate, and “(meth) acryloyl group” refers to one or both of methacryloyl group and acryloyl group. “Acrylic acid” refers to one or both of methacrylic acid and acrylic acid.
また、前記活性エネルギー線硬化性化合物(II)として、活性エネルギー線硬化型樹脂(II−2)も用いることができる。この活性エネルギー線硬化型樹脂(II−2)としては、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂、アクリル(メタ)アクリレート樹脂等が挙げられるが、本発明では、特に透明性や低収縮性等の点からウレタン(メタ)アクリレート樹脂が好ましい。 Moreover, active energy ray-curable resin (II-2) can also be used as the active energy ray-curable compound (II). Examples of the active energy ray-curable resin (II-2) include urethane (meth) acrylate resins, unsaturated polyester resins, epoxy (meth) acrylate resins, polyester (meth) acrylate resins, and acrylic (meth) acrylate resins. However, in the present invention, a urethane (meth) acrylate resin is particularly preferable from the viewpoint of transparency and low shrinkage.
ここで用いるウレタン(メタ)アクリレート樹脂は、脂肪族ポリイソシアネート化合物又は芳香族ポリイソシアネート化合物と水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物とを反応させて得られるウレタン結合と(メタ)アクリロイル基とを有する樹脂が挙げられる。 The urethane (meth) acrylate resin used here is a resin having a urethane bond and a (meth) acryloyl group obtained by reacting an aliphatic polyisocyanate compound or an aromatic polyisocyanate compound with a (meth) acrylate compound having a hydroxyl group. Is mentioned.
前記脂肪族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘプタメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、2−メチル−1,5−ペンタンジイソシアネート、3−メチル−1,5−ペンタンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、2−メチルペンタメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシリレンジイソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネート等が挙げられ、また、芳香族ポリイソシアネート化合物としては、トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of the aliphatic polyisocyanate compound include tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, heptamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, 2-methyl-1,5-pentane diisocyanate, 3-methyl- 1,5-pentane diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, 2-methylpentamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, norbornane diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate , Hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated xylile Examples include diisocyanate, hydrogenated tetramethylxylylene diisocyanate, cyclohexyl diisocyanate, and the aromatic polyisocyanate compound includes tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, Examples include toridine diisocyanate and p-phenylene diisocyanate.
一方、水酸基を有するアクリレート化合物としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,5−ペンタンジオールモノ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート等の2価アルコールのモノ(メタ)アクリレート;トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパン(メタ)アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ビス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)ヒドロキシエチルイソシアヌレート等の3価のアルコールのモノ又はジ(メタ)アクリレート、あるいは、これらのアルコール性水酸基の一部をε−カプロラクトンで変性した水酸基を有するモノ及びジ(メタ)アクリレート;ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等の1官能の水酸基と3官能以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物、あるいは、該化合物をさらにε−カプロラクトンで変性した水酸基を有する多官能(メタ)アクリレート;ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート化合物;ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリオキシブチレン−ポリオキシプロピレンモノ(メタ)アクリレート等のブロック構造のオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート化合物;ポリ(エチレングリコール−テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコール−テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート等のランダム構造のオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。 On the other hand, examples of the acrylate compound having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 1, Monovalent dihydric alcohols such as 5-pentanediol mono (meth) acrylate, 1,6-hexanediol mono (meth) acrylate, neopentyl glycol mono (meth) acrylate, and hydroxypivalate neopentyl glycol mono (meth) acrylate ( Meth) acrylate; trimethylolpropane di (meth) acrylate, ethoxylated trimethylolpropane (meth) acrylate, propoxylated trimethylolpropane di (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate Mono- or di (meth) acrylates of trivalent alcohols such as relate, bis (2- (meth) acryloyloxyethyl) hydroxyethyl isocyanurate, or hydroxyl groups obtained by modifying some of these alcoholic hydroxyl groups with ε-caprolactone Mono- and di (meth) acrylates having a monofunctional hydroxyl group and tri- or more functional (meth) acryloyl such as pentaerythritol tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, etc. A compound having a group, or a polyfunctional (meth) acrylate having a hydroxyl group obtained by modifying the compound with ε-caprolactone; dipropylene glycol mono (meth) acrylate, diethylene glycol mono (meth) acrylate, poly (Meth) acrylate compounds having an oxyalkylene chain such as propylene glycol mono (meth) acrylate and polyethylene glycol mono (meth) acrylate; polyethylene glycol-polypropylene glycol mono (meth) acrylate, polyoxybutylene-polyoxypropylene mono (meth) (Meth) acrylate compounds having a block structure oxyalkylene chain such as acrylate; random structures such as poly (ethylene glycol-tetramethylene glycol) mono (meth) acrylate and poly (propylene glycol-tetramethylene glycol) mono (meth) acrylate And (meth) acrylate compounds having an oxyalkylene chain.
上記した脂肪族ポリイソシアネート化合物又は芳香族ポリイソシアネート化合物と水酸基を有するアクリレート化合物との反応は、ウレタン化触媒の存在下、常法により行うことができる。ここで使用し得るウレタン化触媒は、具体的には、ピリジン、ピロール、トリエチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミンなどのアミン類、トリフェニルホスフィン、トリエチルホスフィンなどのホフィン類、ジブチル錫ジラウレート、オクチル錫トリラウレート、オクチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジアセテート、オクチル酸錫などの有機錫化合物、オクチル酸亜鉛などの有機金属化合物が挙げられる。 The reaction between the aliphatic polyisocyanate compound or the aromatic polyisocyanate compound and the acrylate compound having a hydroxyl group can be performed by a conventional method in the presence of a urethanization catalyst. Specific examples of urethanization catalysts that can be used here include amines such as pyridine, pyrrole, triethylamine, diethylamine, and dibutylamine, phosphines such as triphenylphosphine and triethylphosphine, dibutyltin dilaurate, octyltin trilaurate, and octyl. Examples thereof include organotin compounds such as tin diacetate, dibutyltin diacetate, and tin octylate, and organometallic compounds such as zinc octylate.
これらのウレタンアクリレート樹脂の中でも特に脂肪族ポリイソシアネート化合物と水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物とを反応させて得られるものが硬化塗膜の透明性に優れ、かつ、活性エネルギー線に対する感度が良好で硬化性に優れる点から好ましい。 Among these urethane acrylate resins, those obtained by reacting an aliphatic polyisocyanate compound with a (meth) acrylate compound having a hydroxyl group are excellent in transparency of the cured coating film and have good sensitivity to active energy rays. It is preferable from the viewpoint of excellent curability.
次に、不飽和ポリエステル樹脂は、α,β−不飽和二塩基酸又はその酸無水物、芳香族飽和二塩基酸又はその酸無水物、及び、グリコール類の重縮合によって得られる硬化性樹脂であり、α,β−不飽和二塩基酸又はその酸無水物としては、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロルマレイン酸、及びこれらのエステル等が挙げられる。芳香族飽和二塩基酸又はその酸無水物としては、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ニトロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ハロゲン化無水フタル酸及びこれらのエステル等が挙げられる。脂肪族あるいは脂環族飽和二塩基酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、グルタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸及びこれらのエステル等が挙げられる。グリコール類としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチルプロパン−1,3−ジオール、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、エチレングリコールカーボネート、2,2−ジ−(4−ヒドロキシプロポキシジフェニル)プロパン等が挙げられ、その他にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等の酸化物も同様に使用できる。 Next, the unsaturated polyester resin is a curable resin obtained by polycondensation of α, β-unsaturated dibasic acid or acid anhydride thereof, aromatic saturated dibasic acid or acid anhydride thereof, and glycols. The α, β-unsaturated dibasic acid or its acid anhydride includes maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, chloromaleic acid, and esters thereof. As aromatic saturated dibasic acid or acid anhydride thereof, phthalic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, nitrophthalic acid, tetrahydrophthalic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, halogenated phthalic anhydride and these Examples include esters. Examples of the aliphatic or alicyclic saturated dibasic acid include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, glutaric acid, hexahydrophthalic anhydride, and esters thereof. As glycols, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2-methylpropane-1,3-diol, neopentyl glycol, triethylene glycol, Examples include tetraethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, ethylene glycol carbonate, 2,2-di- (4-hydroxypropoxydiphenyl) propane, and others. In addition, oxides such as ethylene oxide and propylene oxide can be used in the same manner.
次に、エポキシビニルエステル樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂のエポキシ基に(メタ)アクリル酸を反応させて得られるものが挙げられる。これらの活性エネルギー線硬化型樹脂(II−2)は、単独で用いることも2種以上併用することもできる。 Next, as an epoxy vinyl ester resin, (meth) acrylic acid is reacted with an epoxy group of an epoxy resin such as a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a phenol novolac type epoxy resin, or a cresol novolak type epoxy resin. What is obtained is mentioned. These active energy ray-curable resins (II-2) can be used alone or in combination of two or more.
また、前記活性エネルギー線硬化性単量体(II−1)と活性エネルギー線硬化型樹脂(II−2)はそれぞれ単独で使用しても良いし、組合せて使用しても良い。 The active energy ray-curable monomer (II-1) and the active energy ray-curable resin (II-2) may be used alone or in combination.
前記低屈折率剤(I)と活性エネルギー線硬化性化合物(II)との質量比率は、(I):(II)=30:70〜90:10の範囲が好ましく、40:60〜80:20の範囲がより好ましく、50:50〜70:30の範囲がさらに好ましい。 The mass ratio between the low refractive index agent (I) and the active energy ray-curable compound (II) is preferably in the range of (I) :( II) = 30: 70 to 90:10, 40:60 to 80: The range of 20 is more preferable, and the range of 50:50 to 70:30 is more preferable.
本発明で用いる含フッ素アセトフェノン誘導体(III)は、(メタ)アクリロイル基を有するポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖と、光分裂によりラジカル種を発生可能なα−アミノアセトフェノン系化合物とのマイケル付加物である。 The fluorine-containing acetophenone derivative (III) used in the present invention is a Michael adduct of a poly (perfluoroalkylene ether) chain having a (meth) acryloyl group and an α-aminoacetophenone compound capable of generating radical species by photolysis. It is.
前記含フッ素アセトフェノン誘導体(III)としては、例えば、下記一般式(1)又は(2)で表される構造の化合物が挙げられる。 Examples of the fluorine-containing acetophenone derivative (III) include compounds having a structure represented by the following general formula (1) or (2).
Rはそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子又は置換基を有していてもよい脂肪族基であり、nはそれぞれ独立して0〜4の整数であり、R1、R2はそれぞれ独立して置換基を有していてもよい脂肪族基又は置換基を有してもよいアリール基であり、R1とR2とはそれぞれ一体となって環を形成してもよく、R3は置換基を有していてもよい脂肪族基又は置換基を有してもよいアリール基であり、R4は水素原子、ハロゲン原子又は1価の有機基であり、PFPEはポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖である。〕
R is independently a hydrogen atom, a halogen atom or an aliphatic group which may have a substituent, n is each independently an integer of 0 to 4, and R 1 and R 2 are each independently An aliphatic group which may have a substituent or an aryl group which may have a substituent, and R 1 and R 2 may be combined together to form a ring, and R 3 is An aliphatic group which may have a substituent or an aryl group which may have a substituent, R 4 is a hydrogen atom, a halogen atom or a monovalent organic group, and PFPE is a poly (perfluoroalkylene) Ether) chain. ]
前記一般式(1)、(2)で表される化合物は、構成要素としてポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖(以下、PFPE鎖と称することがある)と、活性エネルギー線等により分裂しラジカルを発生することができる部分とを有することを特徴とする。このような分子構造を有することで、例えば活性エネルギー線硬化性組成物に配合した際、硬化反応中にフッ素原子の表面偏析機能によって、当該化合物が気液界面に移動し、最表面に存在しながらもラジカルを発生させることで分裂後の化合物(PFPE鎖含有化合物)が他の硬化性成分と強固な結合をすることができ、硬化塗膜表面へ顕著な耐擦傷性を付与することが可能となる。これらの効果がより好ましく奏される観点からは、前記一般式(1)の化合物であることが好ましい。 The compounds represented by the general formulas (1) and (2) are divided by a poly (perfluoroalkylene ether) chain (hereinafter sometimes referred to as a PFPE chain) as a constituent element and active energy rays or the like to generate radicals. And a portion that can be generated. By having such a molecular structure, for example, when compounded in an active energy ray-curable composition, the compound moves to the gas-liquid interface and exists on the outermost surface by the surface segregation function of fluorine atoms during the curing reaction. However, by generating radicals, the compound after splitting (PFPE chain-containing compound) can strongly bond with other curable components, and can give remarkable scratch resistance to the surface of the cured coating film. It becomes. From the viewpoint of more preferably these effects, the compound of the general formula (1) is preferable.
また、前記一般式(1)、(2)で表される化合物中には、非フッ素部分が多く含まれることにより、非フッ素系の活性エネルギー線硬化性化合物や有機溶剤への溶解性(相溶性)が良好であることから、組成物あるいは溶液としての保存安定性や得られる硬化塗膜の透明性も良好である。さらには、他のフッ素系界面活性剤とも相溶することから、他のフッ素系界面活性剤と混合してフッ素系添加剤として保存することも可能である。 In addition, since the compounds represented by the general formulas (1) and (2) contain a large amount of non-fluorine moieties, they can be dissolved in a non-fluorine active energy ray-curable compound or an organic solvent (phase). Since the solubility is good, the storage stability as a composition or solution and the transparency of the resulting cured coating film are also good. Furthermore, since it is compatible with other fluorinated surfactants, it can be mixed with other fluorinated surfactants and stored as a fluorinated additive.
前記一般式(1)、(2)で表される含フッ素アセトフェノン誘導体は、アクリロイル基を有するPFPE鎖含有化合物の当該アクリロイル基に対してマイケル付加反応を応用して合成することができる。このため、マイケル受容体であるアクリロイル基を有するPFPE鎖含有化合物以外の構成要素については、マイケル供与体としての機能を有し、且つ活性エネルギー線等で分裂可能なアセトフェノン類似構造を有しているものであればよい。 The fluorine-containing acetophenone derivatives represented by the general formulas (1) and (2) can be synthesized by applying a Michael addition reaction to the acryloyl group of the PFPE chain-containing compound having an acryloyl group. For this reason, constituent elements other than the PFPE chain-containing compound having an acryloyl group which is a Michael acceptor have a function as a Michael donor and have an acetophenone-like structure that can be split by active energy rays or the like. Anything is acceptable.
前記一般式(1)、(2)中のYは、前記一般式(3)又は前記一般式(4)で表されるものである。前記一般式(3)中の、X1、X2はそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素原子数2〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基又はオキシアルキレン基であり、X1及びX2を構成する炭素原子は互いに直接または置換基を有していてもよい炭素原子数2〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を介して結合していてもよい。 Y in the general formulas (1) and (2) is represented by the general formula (3) or the general formula (4). In the general formula (3), X 1 and X 2 are each independently a linear or branched alkylene group or oxyalkylene group having 2 to 6 carbon atoms which may have a substituent. And the carbon atoms constituting X 1 and X 2 may be bonded to each other directly or via a linear or branched alkylene group having 2 to 6 carbon atoms which may have a substituent. .
ここで置換基としては、水素原子を除く一価の非金属原子からなる置換基が挙げられる。具体的には、例えば、ハロゲン原子(−F、−Br、−Cl、−I)、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルジチオ基、アリールジチオ基、アミノ基、N−アルキルアミノ基、N,N−ジアルキルアミノ基、N−アリールアミノ基、N,N−ジアリールアミノ基、N−アルキル−N−アリールアミノ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、N−アルキルカルバモイルオキシ基、N−アリールカルバモイルオキシ基、N,N−ジアルキルカルバモイルオキシ基、N,N−ジアリールカルバモイルオキシ基、N−アルキル−N−アリールカルバモイルオキシ基、アルキルスルホキシ基、アリールスルホキシ基、アシルチオ基、アシルアミノ基、N−アルキルアシルアミノ基、N−アリールアシルアミノ基、ウレイド基、N’−アルキルウレイド基、N’,N’−ジアルキルウレイド基、N’−アリールウレイド基、N’,N’−ジアリールウレイド基、N’−アルキル−N’−アリールウレイド基、N−アルキルウレイド基、N−アリールウレイド基、N’−アルキル−N−アルキルウレイド基、N’−アルキル−N−アリールウレイド基、N’,N’−ジアルキル−N−アルキルウレイド基、N’,N’−ジアルキル−N−アリールウレイド基、N’−アリール−N−アルキルウレイド基、N’−アリール−N−アリールウレイド基、N’,N’−ジアリール−N−アルキルウレイド基、N’,N’−ジアリール−N−アリールウレイド基、N’−アルキル−N’−アリール−N−アルキルウレイド基、N’−アルキル−N’−アリール−N−アリールウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、N−アルキル−N−アルコキシカルボニルアミノ基、N−アルキル−N−アリールオキシカルボニルアミノ基、N−アリール−N−アルコキシカルボニルアミノ基、N−アリール−N−アリールオキシカルボニルアミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、N−アルキルカルバモイル基、N,N−ジアルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、N,N−ジアリールカルバモイル基、N−アルキル−N−アリールカルバモイル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホ基(−SO3H)及びその共役塩基基(スルホナト基と称す)、アルコキシスルホニル基、アリールオキシスルホニル基、スルフィナモイル基、N−アルキルスルフィナモイル基、N,N−ジアルキルスルフィイナモイル基、N−アリールスルフィナモイル基、N,N−ジアリールスルフィナモイル基、N−アルキル−N−アリールスルフィナモイル基、スルファモイル基、N−アルキルスルファモイル基、N,N−ジアルキルスルファモイル基、N−アリールスルファモイル基、N,N−ジアリールスルファモイル基、N−アルキル−N−アリールスルファモイル基、ホスホノ基(−PO3H2)及びその共役塩基基(ホスホナト基と称す)、ジアルキルホスホノ基(−PO3(alkyl)2)「alkyl=アルキル基、以下同」、ジアリールホスホノ基(−PO3(aryl)2)「aryl=アリール基、以下同」、アルキルアリールホスホノ基(−PO3(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノ基(−PO3(alkyl))及びその共役塩基基(アルキルホスホナト基と称す)、モノアリールホスホノ基(−PO3H(aryl))及びその共役塩基基(アリールホスホナト基と称す)、ホスホノオキシ基(−OPO3H2)及びその共役塩基基(ホスホナトオキシ基と称す)、ジアルキルホスホノオキシ基(−OPO3H(alkyl)2)、ジアリールホスホノオキシ基(−OPO3(aryl)2)、アルキルアリールホスホノオキシ基(−OPO3(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノオキシ基(−OPO3H(alkyl))及びその共役塩基基(アルキルホスホナトオキシ基と称す)、モノアリールホスホノオキシ基(−OPO3H(aryl))及びその共役塩基基(アリールホスホナトオキシ基と称す)、シアノ基、ニトロ基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、ヘテロ環基、シリル基等が挙げられる。 Here, examples of the substituent include a substituent composed of a monovalent nonmetallic atom excluding a hydrogen atom. Specifically, for example, halogen atom (-F, -Br, -Cl, -I), hydroxyl group, alkoxy group, aryloxy group, mercapto group, alkylthio group, arylthio group, alkyldithio group, aryldithio group, Amino group, N-alkylamino group, N, N-dialkylamino group, N-arylamino group, N, N-diarylamino group, N-alkyl-N-arylamino group, acyloxy group, carbamoyloxy group, N- Alkylcarbamoyloxy group, N-arylcarbamoyloxy group, N, N-dialkylcarbamoyloxy group, N, N-diarylcarbamoyloxy group, N-alkyl-N-arylcarbamoyloxy group, alkylsulfoxy group, arylsulfoxy group , Acylthio group, acylamino group, N-alkyl acyl Mino group, N-arylacylamino group, ureido group, N′-alkylureido group, N ′, N′-dialkylureido group, N′-arylureido group, N ′, N′-diarylureido group, N′- Alkyl-N′-arylureido group, N-alkylureido group, N-arylureido group, N′-alkyl-N-alkylureido group, N′-alkyl-N-arylureido group, N ′, N′-dialkyl -N-alkylureido group, N ', N'-dialkyl-N-arylureido group, N'-aryl-N-alkylureido group, N'-aryl-N-arylureido group, N', N'-diaryl -N-alkylureido group, N ', N'-diaryl-N-arylureido group, N'-alkyl-N'-aryl-N-alkylureido group, N'-alkyl-N'-aryl N-arylureido group, alkoxycarbonylamino group, aryloxycarbonylamino group, N-alkyl-N-alkoxycarbonylamino group, N-alkyl-N-aryloxycarbonylamino group, N-aryl-N-alkoxycarbonylamino group N-aryl-N-aryloxycarbonylamino group, formyl group, acyl group, carboxyl group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, carbamoyl group, N-alkylcarbamoyl group, N, N-dialkylcarbamoyl group, N- Arylcarbamoyl group, N, N-diarylcarbamoyl group, N-alkyl-N-arylcarbamoyl group, alkylsulfinyl group, arylsulfinyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, sulfo group (-S O 3 H) and its conjugate base group (referred to as sulfonate group), alkoxysulfonyl group, aryloxysulfonyl group, sulfinamoyl group, N-alkylsulfinamoyl group, N, N-dialkylsulfinamoyl group, N-aryl Sulfinamoyl group, N, N-diarylsulfinamoyl group, N-alkyl-N-arylsulfinamoyl group, sulfamoyl group, N-alkylsulfamoyl group, N, N-dialkylsulfamoyl group, N- Arylsulfamoyl group, N, N-diarylsulfamoyl group, N-alkyl-N-arylsulfamoyl group, phosphono group (—PO 3 H 2 ) and its conjugate base group (referred to as phosphonato group), dialkyl Phosphono group (—PO 3 (alkyl) 2 ) “alkyl = alkyl group, hereinafter the same”, dia Lille phosphono group (—PO 3 (aryl) 2 ) “aryl = aryl group, hereinafter the same”, alkylarylphosphono group (—PO 3 (alkyl) (aryl)), monoalkylphosphono group (—PO 3 (alkyl)) ) And conjugated base groups (referred to as alkylphosphonate groups), monoarylphosphono groups (—PO 3 H (aryl)) and conjugated base groups (referred to as arylphosphonate groups), phosphonooxy groups (—OPO 3 H) 2 ) and its conjugate base group (referred to as phosphonatoxy group), dialkylphosphonooxy group (—OPO 3 H (alkyl) 2 ), diarylphosphonooxy group (—OPO 3 (aryl) 2 ), alkylarylphosphonooxy Group (—OPO 3 (alkyl) (aryl)), monoalkylphosphonooxy group (—OPO 3 H (alkyl)) and its conjugate base group (referred to as alkylphosphonatooxy group), monoarylphosphonooxy group (—OPO 3 H (aryl)) and its conjugate base group (referred to as arylphosphonatoxy group), Examples include cyano group, nitro group, aryl group, alkenyl group, alkynyl group, heterocyclic group, silyl group and the like.
これらの置換基におけるアルキル基の具体例としては、炭素原子数が1から18までの直鎖状、分岐状、及び環状のいずれかのアルキル基が挙げられ、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、;s−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、イソプロピル基、第2ブチル基、イソブチル基、第3ブチル基、2−エチルブチル基、イソペンチル基、1−メチルペンチル基、1,3−ジメチルブチル基、1−メチルヘキシル基、イソヘプチル基、1,1,3,3−テトラメチルブチル基、2,2,4,4−テトラメチルブチル基、1−メチルヘプチル基、3−メチルヘプチル基、2−エチルヘキシル基、1,1,3−トリメチルヘキシル基、1,1,3,3−テトラメチルペンチル基、イソデシル基、1−メチルウンデシル基または1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルヘキシル基、ドデシル基、テトラデシル基、オクタデシル基、等の直鎖状または分岐上のアルキル基、シクロヘプチル基、シクロヘキシル基、シクロペンンチル基等のシクロアルキル基が挙げられる。 Specific examples of the alkyl group in these substituents include linear, branched, and cyclic alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. Group, n-butyl group, t-butyl group; s-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group , Hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, isopropyl group, second butyl group, isobutyl group, third butyl group, 2-ethylbutyl group, isopentyl group, 1-methylpentyl group, 1,3-dimethylbutyl group, 1- Methylhexyl group, isoheptyl group, 1,1,3,3-tetramethylbutyl group, 2,2,4,4-tetramethylbutyl group, 1 Methylheptyl group, 3-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, 1,1,3-trimethylhexyl group, 1,1,3,3-tetramethylpentyl group, isodecyl group, 1-methylundecyl group or 1, 1,3,3,5,5-hexamethylhexyl group, dodecyl group, tetradecyl group, octadecyl group, and other linear or branched alkyl groups, cycloheptyl group, cyclohexyl group, cyclopentyl group, and other cycloalkyl groups Is mentioned.
前記置換基におけるアリール基の具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、クロロメチルフェニル基、ヒドロキシフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、フェノキシフェニル基、アセトキシフェニル基、ベンゾイロキシフェニル基、メチルチオフェニル基、フェニルチオフェニル基、メチルアミノフェニル基、ジメチルアミノフェニル基、アセチルアミノフェニル基、カルボキシフェニル基、メトキシカルボニルフェニル基、エトキシフェニルカルボニル基、フェノキシカルボニルフェニル基、N−フェニルカルバモイルフェニル基、シアノフェニル基、スルホフェニル基、スルホナトフェニル基、ホスホノフェニル基、ホスホナトフェニル基等が挙げられる。 Specific examples of the aryl group in the substituent include phenyl, biphenyl, naphthyl, tolyl, xylyl, mesityl, cumenyl, chlorophenyl, bromophenyl, chloromethylphenyl, hydroxyphenyl, methoxy Phenyl group, ethoxyphenyl group, phenoxyphenyl group, acetoxyphenyl group, benzoyloxyphenyl group, methylthiophenyl group, phenylthiophenyl group, methylaminophenyl group, dimethylaminophenyl group, acetylaminophenyl group, carboxyphenyl group, methoxy Carbonylphenyl group, ethoxyphenylcarbonyl group, phenoxycarbonylphenyl group, N-phenylcarbamoylphenyl group, cyanophenyl group, sulfophenyl group, sulphonatophenyl group, phosphonopheny Groups, phosphonium Hona preparative phenyl group.
前記アルケニル基の例としては、ビニル基、1−プロペニル基、1−ブテニル基、シンナミル基、2−クロロ−1−エテニル基等が挙げられ、アルキニル基の例としては、エチニル基、1−プロピニル基、1−ブチニル基、トリメチルシリルエチニル基等が挙げられる。 Examples of the alkenyl group include vinyl group, 1-propenyl group, 1-butenyl group, cinnamyl group, 2-chloro-1-ethenyl group and the like, and examples of alkynyl group include ethynyl group, 1-propynyl group. Group, 1-butynyl group, trimethylsilylethynyl group and the like.
また、炭素原子数2〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基又はオキシアルキレン基は、具体的には、鎖状若しくは分岐状のメチレン基、プロピレン基、ブチレン基、オキシメチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基等が挙げられる。 In addition, the linear or branched alkylene group or oxyalkylene group having 2 to 6 carbon atoms specifically includes a chain or branched methylene group, propylene group, butylene group, oxymethylene group, oxypropylene. Group, oxybutylene group and the like.
具体的には、前記一般式(3)は以下のような構造が挙げられる。 Specifically, the general formula (3) has the following structure.
前記一般式(4)中のR5、R6はそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい脂肪族基又は置換基を有してもよいアリール基である。ここで置換基を有してもよい脂肪族基としては、それぞれ置換基を有していてもよい、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基が挙げられ、置換基としては前述の置換基を挙げることができ、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基としても前述と同様のものを挙げることができる。 R 5 and R 6 in the general formula (4) are each independently an aliphatic group which may have a substituent or an aryl group which may have a substituent. Examples of the aliphatic group that may have a substituent include an alkyl group, an alkenyl group, and an alkynyl group, each of which may have a substituent, and examples of the substituent include the above-described substituents. As the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group, the same groups as described above can be exemplified.
また、置換基を有してもよいアリール基としてのアリール基は、1個から3個のベンゼン環が縮合環を形成したもの、ベンゼン環と5員不飽和環とが縮合環を形成したものが挙げられる。具体的には、例えば、フェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、フルオロフェニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ベンジル基、α-メチルベンジル基、αα-ジメチルベンジル基、フェネチル基ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、インデニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基が挙げられる。これらの中では、フェニル基、ナフチル基がより好ましい。 In addition, an aryl group as an aryl group which may have a substituent is one in which 1 to 3 benzene rings form a condensed ring, or a benzene ring and a 5-membered unsaturated ring form a condensed ring Is mentioned. Specifically, for example, phenyl group, methoxyphenyl group, ethoxyphenyl group, fluorophenyl group, chlorophenyl group, bromophenyl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, benzyl group, α-methylbenzyl group, αα-dimethyl Examples include benzyl group, phenethyl group naphthyl group, anthryl group, phenanthryl group, indenyl group, acenaphthenyl group, and fluorenyl group. In these, a phenyl group and a naphthyl group are more preferable.
前記置換基を有するアリール基としての置換基は、前述のアリール基の環形成炭素原子上に置換基として、水素原子を除く一価の非金属原子からなる基を有するものが挙げられ、前述したものが挙げられる。 Examples of the substituent as the aryl group having the substituent include those having a group composed of a monovalent nonmetallic atom excluding a hydrogen atom as a substituent on the ring-forming carbon atom of the aryl group. Things.
前記置換基を有するアリール基の好ましい具体例としては、ビフェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、フルオロフェニル基、クロロメチルフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、ヒドロキシフェニル基、メトキシフェニル基、メトキシエトキシフェニル基、アリルオキシフェニル基、フェノキシフェニル基、メチルチオフェニル基、トリルチオフェニル基、エチルアミノフェニル基、ジエチルアミノフェニル基、モルホリノフェニル基、アセチルオキシフェニル基、ベンゾイルオキシフェニル基、N−シクロヘキシルカルバモイルオキシフェニル基、N−フェニルカルバモイルオキシフェニル基、アセチルアミノフェニル基、N−メチルベンゾイルアミノフェニル基、カルボキシフェニル基、メトキシカルボニルフェニル基、アリルオキシカルボニルフェニル基、クロロフェノキシカルボニルフェニル基、カルバモイルフェニル基、N−メチルカルバモイルフェニル基、N,N−ジプロピルカルバモイルフェニル基、N−(メトキシフェニル)カルバモイルフェニル基、N−メチル−N−(スルホフェニル)カルバモイルフェニル基、スルホフェニル基、スルホナトフェニル基、スルファモイルフェニル基、N−エチルスルファモイルフェニル基、N,N−ジプロピルスルファモイルフェニル基、N−トリルスルファモイルフェニル基、N−メチル−N−(ホスホノフェニル)スルファモイルフェニル基、ホスホノフェニル基、ホスホナトフェニル基、ジエチルホスホノフェニル基、ジフェニルホスホノフェニル基、メチルホスホノフェニル基、メチルホスホナトフェニル基、トリルホスホノフェニル基、トリルホスホナトフェニル基、アリルフェニル基、1−プロペニルメチルフェニル基、2−ブテニルフェニル基、2−メチルアリルフェニル基、2−メチルプロペニルフェニル基、2−プロピニルフェニル基、2−ブチニルフェニル基、3−ブチニルフェニル基等が挙げられる。 Preferable specific examples of the aryl group having a substituent include a biphenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a mesityl group, a cumenyl group, a chlorophenyl group, a bromophenyl group, a fluorophenyl group, a chloromethylphenyl group, and a trifluoromethylphenyl group. Hydroxyphenyl group, methoxyphenyl group, methoxyethoxyphenyl group, allyloxyphenyl group, phenoxyphenyl group, methylthiophenyl group, tolylthiophenyl group, ethylaminophenyl group, diethylaminophenyl group, morpholinophenyl group, acetyloxyphenyl group, Benzoyloxyphenyl group, N-cyclohexylcarbamoyloxyphenyl group, N-phenylcarbamoyloxyphenyl group, acetylaminophenyl group, N-methylbenzoylaminophenyl group, Boxyphenyl group, methoxycarbonylphenyl group, allyloxycarbonylphenyl group, chlorophenoxycarbonylphenyl group, carbamoylphenyl group, N-methylcarbamoylphenyl group, N, N-dipropylcarbamoylphenyl group, N- (methoxyphenyl) carbamoylphenyl group N-methyl-N- (sulfophenyl) carbamoylphenyl group, sulfophenyl group, sulfonatophenyl group, sulfamoylphenyl group, N-ethylsulfamoylphenyl group, N, N-dipropylsulfamoylphenyl group, N-tolylsulfamoylphenyl group, N-methyl-N- (phosphonophenyl) sulfamoylphenyl group, phosphonophenyl group, phosphonatophenyl group, diethylphosphonophenyl group, diphenylphosphonopheny Group, methylphosphonophenyl group, methylphosphonatophenyl group, tolylphosphonophenyl group, tolylphosphonophenyl group, allylphenyl group, 1-propenylmethylphenyl group, 2-butenylphenyl group, 2-methylallylphenyl group 2-methylpropenylphenyl group, 2-propynylphenyl group, 2-butynylphenyl group, 3-butynylphenyl group and the like.
前記一般式(1)、(2)中の、R1、R2はそれぞれ独立して置換基を有していてもよい脂肪族基又は置換基を有してもよいアリール基であり、R1とR2とはそれぞれ一体となって環を形成してもよい。R1、R2における「置換基を有していてもよい脂肪族基又は置換基を有してもよいアリール基」はいずれも前記したものを挙げることができ、炭素原子数が1〜12の直鎖状のアルキル基が好ましく、炭素原子数1〜6の直鎖状のアルキル基がより好ましいる。 In the general formulas (1) and (2), R 1 and R 2 are each independently an aliphatic group which may have a substituent or an aryl group which may have a substituent, and R 1 and R 2 may be combined together to form a ring. Examples of the “optionally substituted aliphatic group or the optionally substituted aryl group” in R 1 and R 2 can include those described above, and the number of carbon atoms is 1 to 12. And a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable.
また、前記一般式(1)、(2)中のR3は置換基を有していてもよい脂肪族基又は置換基を有してもよいアリール基であり、これについても前述と同様のものが挙げられ、炭素原子数が1〜12の直鎖状のアルキル基が好ましく、炭素原子数1〜6の直鎖状のアルキル基がより好ましい。 R 3 in the general formulas (1) and (2) is an aliphatic group which may have a substituent or an aryl group which may have a substituent, and this is also the same as described above. A linear alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is preferable, and a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable.
また、前記一般式(1)、(2)中のR4は水素原子、ハロゲン原子又は1価の有機基であり、1価の有機基としては、炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数1〜6のアルキルオキシ基、アリール基、アリールオキシ基、又は−X4−X5−X6で表される有機基〔但し、X4は単結合又は置換基を有していてもよい炭素原子数1〜6のアルキレン鎖であり、X5はカルボニル基、チオカルボニル基、−OCONH−、−NHCOO−、又は−NHCONH−であり、X6は−NR7R8(但し、R7、R8はそれぞれ独立して置換基を有していてもよい脂肪族基又は置換基を有してもよいアリール基である。)、又は下記一般式(5) R 4 in the general formulas (1) and (2) is a hydrogen atom, a halogen atom or a monovalent organic group, and examples of the monovalent organic group include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, carbon alkyloxy group having the number of atoms of 1 to 6, an aryl group, an aryloxy group, or -X 4 -X 5 -X organic group represented by 6 [However, X 4 also have a single bond or a substituent A good alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, X 5 is a carbonyl group, a thiocarbonyl group, —OCONH—, —NHCOO—, or —NHCONH—, and X 6 is —NR 7 R 8 (where R 7 and R 8 are each independently an aliphatic group which may have a substituent or an aryl group which may have a substituent.), Or the following general formula (5)
前記X4の置換基を有していてもよい炭素原子数1〜6のアルキレン鎖の置換基としては前述のものをいずれも挙げることができ、R7、R8の置換基を有していてもよい脂肪族基又は置換基を有してもよいアリール基も前述と同様である。また前記一般式(5)中のX7、X8は、前記一般式X1、X2と同様のものである。R9における置換基も前述のものをいずれも挙げることができる。 As the substituent of the alkylene chain having 1 to 6 carbon atoms which may have the substituent of X 4 , any of the above-mentioned ones can be exemplified, and has a substituent of R 7 and R 8. An aliphatic group which may be substituted or an aryl group which may have a substituent is the same as described above. In the general formula (5), X 7 and X 8 are the same as the general formulas X 1 and X 2 . Any of the above-mentioned substituents for R 9 can also be mentioned.
さらに、前記一般式(1)、(2)中のRは水素原子あるいはベンゼン環を形成する炭素原子上の置換基を示し、この置換基としても前述と同様である。ベンゼン環上には4つ置換基を有するものであるが、これらはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。 Furthermore, R in the general formulas (1) and (2) represents a hydrogen atom or a substituent on a carbon atom forming a benzene ring, and this substituent is the same as described above. The benzene ring has four substituents, which may be the same or different.
前記一般式(1)、(2)で表される本発明の含フッ素アセトフェノン誘導体としては、特に、前記一般式(1)、(2)中のYが、下記式(6)
であり、Rが水素であり、R1およびR2がメチル基であり、R3が炭素数1〜4のアルキル基であり、R4が水素原子、メチル基、エチル基、クロロ基、ブロム基、または下記式(7)〜(9)
の何れかであることが、後述する製法に用いる原料の入手容易性、製法上の容易性、及び得られる化合物を用いたときの硬化塗膜の性能に優れる点から好ましいものであり、また下記組み合わせのものがより好ましい。
As the fluorine-containing acetophenone derivative of the present invention represented by the general formulas (1) and (2), in particular, Y in the general formulas (1) and (2) is represented by the following formula (6).
R is hydrogen, R 1 and R 2 are methyl groups, R 3 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 4 is a hydrogen atom, methyl group, ethyl group, chloro group, bromo group Group or the following formulas (7) to (9)
It is preferable from the point that it is excellent in the availability of raw materials used in the production method described later, the ease in production, and the performance of the cured coating film when the obtained compound is used. Combinations are more preferred.
前記含フッ素アセトフェノン誘導体(III)におけるPFPE鎖は、炭素原子数1〜3の2価フッ化炭素基と酸素原子とが交互に連結した構造を有するものが挙げられる。炭素原子数1〜3の2価フッ化炭素基は、一種類であっても良いし複数種の混合であっても良く、具体的には、下記構造式1で表されるものを挙げることができる。 Examples of the PFPE chain in the fluorinated acetophenone derivative (III) include those having a structure in which divalent fluorocarbon groups having 1 to 3 carbon atoms and oxygen atoms are alternately connected. The divalent fluorocarbon group having 1 to 3 carbon atoms may be one kind or a mixture of plural kinds, and specifically, those represented by the following structural formula 1 may be mentioned. Can do.
これらの中でも特に得られる硬化塗膜の耐擦傷性がより良好になる観点から前記構造式aで表されるパーフルオロメチレン構造と、前記構造bで表されるパーフルオロエチレン構造とが共存するものがとりわけ好ましい。ここで、前記構造式aで表されるパーフルオロメチレン構造と、前記構造bで表されるパーフルオロエチレン構造との存在比率は、モル比率(構造a/構造b)が1/4〜4/1となる割合であることが耐擦傷性の点からより好ましく、また、前記構造式1中のnの値は3〜40の範囲であること、特に6〜30が好ましい。 Among these, the perfluoromethylene structure represented by the structural formula a and the perfluoroethylene structure represented by the structure b coexist from the viewpoint of improving the scratch resistance of the cured coating obtained in particular. Is particularly preferred. Here, the abundance ratio between the perfluoromethylene structure represented by the structural formula a and the perfluoroethylene structure represented by the structure b is such that the molar ratio (structure a / structure b) is 1/4 to 4 /. A ratio of 1 is more preferable from the viewpoint of scratch resistance, and the value of n in the structural formula 1 is in the range of 3 to 40, particularly 6 to 30 is preferable.
また、前記PFPE鎖は、非フッ素系活性エネルギー線硬化性化合物との相溶性を向上させやすい点からPFPE鎖1本に含まれるフッ素原子の合計が18〜200個の範囲であることが好ましく、25〜80個の範囲であることが特に好ましい。またPFPE鎖の重量平均分子量(Mw)は、400〜10,000の範囲であることが好ましく、500〜5,000がより好ましい The PFPE chain preferably has a total of 18 to 200 fluorine atoms contained in one PFPE chain from the viewpoint of easily improving the compatibility with the non-fluorine-based active energy ray-curable compound. The range of 25 to 80 is particularly preferable. The weight average molecular weight (Mw) of the PFPE chain is preferably in the range of 400 to 10,000, more preferably 500 to 5,000.
なお、数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)は、ゲル浸透クロマトグラフィー(以下、「GPC」と略記する。)測定に基づきポリスチレン換算した値である。なお、GPCの測定条件は以下の通りである。
[GPC測定条件]
測定装置:東ソー株式会社製「HLC−8220 GPC」、
カラム:東ソー株式会社製ガードカラム「HHR−H」(6.0mmI.D.×4cm)+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)
検出器:ELSD(オルテック製「ELSD2000」)
データ処理:東ソー株式会社製「GPC−8020モデルIIデータ解析バージョン4.30」
測定条件:カラム温度 40℃
展開溶媒 テトラヒドロフラン(THF)
流速 1.0ml/分
試料:樹脂固形分換算で1.0質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(100μl)。
標準試料:前記「GPC−8020モデルIIデータ解析バージョン4.30」の測定マニュアルに準拠して、分子量が既知の下記の単分散ポリスチレンを用いた。
The number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) are values converted to polystyrene based on gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as “GPC”) measurement. The measurement conditions for GPC are as follows.
[GPC measurement conditions]
Measuring device: “HLC-8220 GPC” manufactured by Tosoh Corporation
Column: Guard column “HHR-H” (6.0 mm ID × 4 cm) manufactured by Tosoh Corporation + “TSK-GEL GMHHR-N” (7.8 mm ID × 30 cm) + Tosoh Corporation manufactured by Tosoh Corporation “TSK-GEL GMHHR-N” (7.8 mm ID × 30 cm) manufactured by Tosoh Corporation “TSK-GEL GMHHR-N” (7.8 mm ID × 30 cm) + “TSK− manufactured by Tosoh Corporation” GEL GMHHR-N "(7.8 mm ID x 30 cm)
Detector: ELSD ("ELSD2000" manufactured by Oltec)
Data processing: “GPC-8020 Model II data analysis version 4.30” manufactured by Tosoh Corporation
Measurement conditions: Column temperature 40 ° C
Developing solvent Tetrahydrofuran (THF)
Flow rate: 1.0 ml / min Sample: A 1.0% by mass tetrahydrofuran solution filtered in terms of resin solids through a microfilter (100 μl).
Standard sample: The following monodisperse polystyrene having a known molecular weight was used in accordance with the measurement manual of “GPC-8020 Model II Data Analysis Version 4.30”.
(単分散ポリスチレン)
東ソー株式会社製「A−500」
東ソー株式会社製「A−1000」
東ソー株式会社製「A−2500」
東ソー株式会社製「A−5000」
東ソー株式会社製「F−1」
東ソー株式会社製「F−2」
東ソー株式会社製「F−4」
東ソー株式会社製「F−10」
東ソー株式会社製「F−20」
東ソー株式会社製「F−40」
東ソー株式会社製「F−80」
東ソー株式会社製「F−128」
東ソー株式会社製「F−288」
東ソー株式会社製「F−550」
(Monodispersed polystyrene)
“A-500” manufactured by Tosoh Corporation
"A-1000" manufactured by Tosoh Corporation
"A-2500" manufactured by Tosoh Corporation
"A-5000" manufactured by Tosoh Corporation
“F-1” manufactured by Tosoh Corporation
"F-2" manufactured by Tosoh Corporation
“F-4” manufactured by Tosoh Corporation
“F-10” manufactured by Tosoh Corporation
“F-20” manufactured by Tosoh Corporation
“F-40” manufactured by Tosoh Corporation
“F-80” manufactured by Tosoh Corporation
“F-128” manufactured by Tosoh Corporation
“F-288” manufactured by Tosoh Corporation
“F-550” manufactured by Tosoh Corporation
前記一般式(1)中のAは、直接結合、二価又は三価の連結基であり、後述するようなPFPE鎖を有する化合物又はこれにアクリロイル基を導入する際の原料由来構造であって、例えば、下記の連結基が挙げられる。 A in the general formula (1) is a direct bond, a divalent or trivalent linking group, a compound having a PFPE chain as described later, or a raw material-derived structure when an acryloyl group is introduced into the compound. Examples include the following linking groups.
前記含フッ素アセトフェノン誘導体(III)は、前述のように、アクリロイル基を有するPFPE鎖含有化合物に対して、マイケル供与体としての機能を有し、且つ活性エネルギー線で分裂可能なアセトフェノン類似構造を有しているものをマイケル付加反応させることによって得ることができる。 As described above, the fluorinated acetophenone derivative (III) has a acetophenone-like structure that functions as a Michael donor and can be split by active energy rays with respect to a PFPE chain-containing compound having an acryloyl group. It can be obtained by Michael addition reaction.
アクリロイル基を有するPFPE鎖含有化合物は、例えば、以下のものが挙げられる。 Examples of the PFPE chain-containing compound having an acryloyl group include the following.
前記の末端にアクリロイル基を有するPFPE鎖含有化合物を得るためには、例えば、PFPE鎖の末端に水酸基を有する化合物に対して、アクリル酸クロライドを反応させる方法、アクリル酸を脱水反応させる方法、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネートをウレタン化反応させる方法、1,1−(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネートをウレタン化反応させる方法、無水イタコン酸をエステル化反応させて得る方法が挙げられ、さらにPFPE鎖の末端にカルボキシル基を有する化合物に対して、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテルをエステル化反応させる方法が挙げられ、PFPE鎖の末端にイソシアネート基を有する化合物に対して、2−ヒドロキシエチルアクリルアミドを反応させる方法が挙げられ、さらにPFPE鎖の末端にエポキシ基を有する化合物に対して、アクリル酸を反応させる方法等が挙げられる。これらのなかでも、PFPE鎖の末端に水酸基を有する化合物に対して、アクリル酸クロライドを反応させて得る方法と、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート、1,1−(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネートをウレタン化反応させて得る方法が、製造上、反応が容易である点で特に好ましい。 In order to obtain the PFPE chain-containing compound having an acryloyl group at the terminal, for example, a method of reacting acrylic acid chloride with a compound having a hydroxyl group at the terminal of the PFPE chain, a method of dehydrating acrylic acid, -A method of urethanizing acryloyloxyethyl isocyanate, a method of urethanizing 1,1- (bisacryloyloxymethyl) ethyl isocyanate, a method obtained by esterifying itaconic anhydride, and the PFPE chain Examples include a method of esterifying 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether with a compound having a carboxyl group at the end, and reacting 2-hydroxyethylacrylamide with a compound having an isocyanate group at the end of the PFPE chain. Direction And the like, with respect to further compounds having an epoxy group at the end of the PFPE chains, and a method such as reacting acrylic acid. Among these, a method obtained by reacting a compound having a hydroxyl group at the end of the PFPE chain with acrylic acid chloride, 2-acryloyloxyethyl isocyanate, and 1,1- (bisacryloyloxymethyl) ethyl isocyanate as urethane. The method obtained by the chemical reaction is particularly preferred from the viewpoint of easy reaction in production.
前記したポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖の末端に水酸基を有する化合物、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖の末端にカルボキシル基を有する化合物、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖の末端にイソシアネート基を有する化合物及びポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖の末端にエポキシ基を有する化合物としては、例えば下記の構造を有する化合物等が挙げられる。 A compound having a hydroxyl group at the terminal of the poly (perfluoroalkylene ether) chain, a compound having a carboxyl group at the terminal of the poly (perfluoroalkylene ether) chain, and an isocyanate group at the terminal of the poly (perfluoroalkylene ether) chain Examples of the compound and the compound having an epoxy group at the end of the poly (perfluoroalkylene ether) chain include compounds having the following structures.
本発明において、マイケル供与体となる化合物は、アクリロイル基を有するPFPE鎖含有化合物に対して、マイケル供与体としての機能を有し、且つ活性エネルギー線で分裂可能なアセトフェノン類似構造を有している化合物であればよく、例えば、以下の式(D1)〜(D36)を挙げることができる。(なお、以下の構造式では、C、CH、CH2は省略して記載している場合がある。) In the present invention, the compound serving as the Michael donor has an acetophenone-like structure that functions as a Michael donor and can be split by active energy rays with respect to the PFPE chain-containing compound having an acryloyl group. Any compound may be used, and examples thereof include the following formulas (D1) to (D36). (In the following structural formulas, C, CH, and CH 2 may be omitted.)
これらのα−アミノアセトフェノン誘導体は、例えば、下記の方法で得ることができる。ハロゲン化ベンゼンと、脂肪酸ハライド化合物とを反応させてアルキルアセトフェノン(a)を合成し、次いで、ケトン部位のα位をハロゲン化し、引き続き、2級モノアミン化合物(HN(R1)(R2))を反応させてα位をアミノ化された中間生成物(c)を合成する。次いでベンジルブロミド化合物を反応させて、アルカリで処理することによって中間生成物(d)に導き、更に、芳香環状のハロゲン置換基を2価のアミノ基含有化合物(H−Y−H)で置換することにより目的とするα−アミノアセトフェノン骨格含有化合物(f)を製造することができる。 These α-aminoacetophenone derivatives can be obtained, for example, by the following method. Alkyl acetophenone (a) is synthesized by reacting a halogenated benzene with a fatty acid halide compound, then the α-position of the ketone moiety is halogenated, and then a secondary monoamine compound (HN (R 1 ) (R 2 )) Is reacted to synthesize an intermediate product (c) aminated at the α-position. Next, the benzyl bromide compound is reacted and treated with an alkali to lead to an intermediate product (d). Further, the aromatic cyclic halogen substituent is substituted with a divalent amino group-containing compound (HYH). Thus, the target α-aminoacetophenone skeleton-containing compound (f) can be produced.
また、前述のベンジルブロミド化合物として、ベンジルブロミドの芳香環上にエステル又はカルボン酸を有するベンジルブロミド化合物(X6がカルボニル基、X7がOR10;R10はアルキル基または水素)を使用した場合には、上記アルカリ処理によってベンジル基末端にカルボン酸基を持つ化合物(d)を合成でき、これに対して、アミノ基含有化合物あるいは水酸基含有化合物とアミド化反応あるいはエステル化反応を行い中間生成物(e)に導き、次いで、芳香環状のハロゲン置換基に2価のアミノ基含有化合物(H−Y−H)を置換反応させ、ベンジル基の芳香環上にアミド基あるいはエステル基を含有するα−アミノアセトフェノン骨格含有化合物(f)を製造することができる。 In the case where a benzyl bromide compound having an ester or carboxylic acid on the aromatic ring of benzyl bromide (X 6 is a carbonyl group, X 7 is OR 10 ; R 10 is an alkyl group or hydrogen) is used as the benzyl bromide compound described above. The compound (d) having a carboxylic acid group at the terminal of the benzyl group can be synthesized by the alkali treatment, and an intermediate product is obtained by subjecting it to an amidation reaction or an esterification reaction with an amino group-containing compound or a hydroxyl group-containing compound. Next, the aromatic cyclic halogen substituent is substituted with a divalent amino group-containing compound (H—Y—H), and an amide group or ester group is contained on the aromatic ring of the benzyl group. -Aminoacetophenone skeleton-containing compound (f) can be produced.
上記製造方法は、更に具体的には、例えば、前記構造式(M18)で表される化合物を例にとると、下記反応式に従いに製造することができる。(なお、以下の構造式では、C、CH、CH2は省略して記載している場合がある。) More specifically, the above production method can be produced according to the following reaction formula, for example, taking the compound represented by the structural formula (M18) as an example. (In the following structural formulas, C, CH, and CH 2 may be omitted.)
即ち、フッ化ベンゼンとブチル酸クロリドからフリーデル−クラフトアシル化反応で得られたアシル誘導体(101)に対し、臭素を反応させて臭素化体(102)を合成し、続いて、ジメチルアミンで臭素部を置換させてジメチルアミノ体(103)にし、更に4位にエステル置換基を有する臭化ベンジル誘導体(p−ブロモメチル安息香酸メチル)と反応させて四級アンモニウム塩化物に導き、水酸化ナトリウムによる1.2−転位反応(Stevens転移)によってα−アミノアセトフェノン骨格を有する(104)中間体を合成する。その後、活性エステル化や酸塩化物化によりモルホリンなどのアミンと反応させてアミド化体(105)に導き、更に、60℃〜160℃にてピペラジンと反応させて、目的のマイケル付加供与部位がピペラジノ基である化合物(M18)を製造することができる。 That is, bromine is reacted with an acyl derivative (101) obtained by Friedel-Craft acylation reaction from fluorinated benzene and butyric acid chloride to synthesize brominated product (102), followed by dimethylamine. The bromine moiety is substituted to give a dimethylamino compound (103), which is further reacted with a benzyl bromide derivative (methyl p-bromomethylbenzoate) having an ester substituent at the 4-position to lead to a quaternary ammonium chloride, sodium hydroxide. A (104) intermediate having an α-aminoacetophenone skeleton is synthesized by a 1.2-rearrangement reaction (Stevens transfer) according to Thereafter, it is reacted with an amine such as morpholine by active esterification or acid chloride to lead to an amidated product (105), and further reacted with piperazine at 60 ° C. to 160 ° C., and the target Michael addition donor site is piperazino. A compound (M18) as a group can be produced.
ここで、上記した反応式において、R1〜R4、X5〜X7、Yは前記一般式(1)と同義であり、Halはフッ素原子、臭素原子、塩素原子等のハロゲン原子を表す。 Here, in the above reaction formula, R 1 to R 4 , X 5 to X 7 , and Y are as defined in the general formula (1), and Hal represents a halogen atom such as a fluorine atom, a bromine atom, or a chlorine atom. .
また、前記製造方法において2級モノアミン化合物(HN(R1)(R2))としては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、メチルブチルアミン、メチルオクチルアミン、メチルドデシルアミン、エチルヘキシルアミン、ジエタノールアミン、2,2‘-ジエトキシジエチルアミン、ジイソプロパノールアミン、モルホリン、ピロリジン、ピペリジン、N−メチルピペラジン、2,6−ジメチルモルホリン等が挙げられる。置換基(−X5−X6−OR)を芳香核上に有するベンジルブロミド化合物としては、例えば、ブロモメチル安息香酸メチル、2−[4−(ブロモメチル)フェニル]]プロピオン酸メチル、2−[4−(ブロモメチル)フェニル]]酢酸エチル、ブロモメチルチオ安息香酸メチル、2−[4−(ブロモメチル)フェニル]]チオプロピオン酸メチル等が挙げられる。 In the production method, the secondary monoamine compound (HN (R 1 ) (R 2 )) is dimethylamine, diethylamine, methylbutylamine, methyloctylamine, methyldodecylamine, ethylhexylamine, diethanolamine, 2,2′- Examples include diethoxydiethylamine, diisopropanolamine, morpholine, pyrrolidine, piperidine, N-methylpiperazine, and 2,6-dimethylmorpholine. Examples of the benzyl bromide compound having a substituent (—X 5 —X 6 —OR) on the aromatic nucleus include, for example, methyl bromomethylbenzoate, methyl 2- [4- (bromomethyl) phenyl]] propionate, 2- [4 -(Bromomethyl) phenyl]] ethyl acetate, methyl bromomethylthiobenzoate, methyl 2- [4- (bromomethyl) phenyl]] thiopropionate, and the like.
前記含フッ素アセトフェノン誘導体(III)をマイケル付加反応によって製造する場合、その反応は、特に限定されることなく、公知慣用の反応条件で行うことができる。一般的な方法としては、前記アセトフェノン誘導体と末端にアクリロイル基を有するPFPE鎖含有化合物とを、反応容器中、0〜150℃で混合すれば良く、触媒や溶媒を使用することもできる。 When the fluorine-containing acetophenone derivative (III) is produced by the Michael addition reaction, the reaction is not particularly limited and can be performed under known and usual reaction conditions. As a general method, the acetophenone derivative and the PFPE chain-containing compound having an acryloyl group at the terminal may be mixed in a reaction vessel at 0 to 150 ° C., and a catalyst or a solvent can also be used.
使用可能な触媒としては、例えば、テトラエチルアンモニウムフロライド、テトラブチルアンモニウム水酸化物、水酸化カリウム、テトラメチルグアニジ、ジアザビシクロウンデセン、ナトリウム t−ブチラート、トリ−n−オクチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等が挙げられる。 Usable catalysts include, for example, tetraethylammonium fluoride, tetrabutylammonium hydroxide, potassium hydroxide, tetramethylguanidi, diazabicycloundecene, sodium t-butyrate, tri-n-octylphosphine, triphenyl A phosphine etc. are mentioned.
また、有機溶媒としては例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の飽和炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、メタノール、エタノール、イソプロパノール、2−ブタノール、t−ブタノール、エチレングリコール、カルビトール等のアルコール類、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)等のエーテル類、アセトニトリル等のニトリル溶媒、ジメチルホルムアミド(DMF)等のアミド類、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン系溶媒、ジメチルスルホキシド(DMSO)等を挙げることができる。 Examples of the organic solvent include saturated hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane and cyclohexane, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, methanol, ethanol, isopropanol, 2-butanol, t-butanol, ethylene glycol, Alcohols such as carbitol, ethers such as dimethyl ether, diethyl ether, 1,4-dioxane and tetrahydrofuran (THF), nitrile solvents such as acetonitrile, amides such as dimethylformamide (DMF), and halogens such as chloroform and dichloromethane A solvent, dimethyl sulfoxide (DMSO), etc. can be mentioned.
前記アセトフェノン誘導体と末端にアクリロイル基を有するPFPE鎖含有化合物の混合比は、特に限定されることはないが、マイケル供与機能を有する基に対するマイケル受容機能を有する基の数(マイケル供与機能基/マイケル受容機能基)が10/1〜1/10であることが好ましい。得られる含フッ素アセトフェノン誘導体の気液表面への偏析機能、活性エネルギー線での分解機能とのバランスの観点から、特に1/2〜2/1であることが好ましい。 The mixing ratio of the acetophenone derivative and the PFPE chain-containing compound having an acryloyl group at the end is not particularly limited, but the number of groups having a Michael accepting function with respect to a group having a Michael donating function (Michael donating functional group / Michael The accepting functional group is preferably 10/1 to 1/10. From the viewpoint of the balance between the segregation function of the resulting fluorinated acetophenone derivative on the gas-liquid surface and the decomposition function with active energy rays, it is particularly preferably 1/2 to 2/1.
前記含フッ素アセトフェノン誘導体(III)は、いわゆるフッ素系の表面改質剤として単独で使用することができ、反射防止塗料組成物に配合することで、得られる硬化物表面に耐擦傷性の顕著な効果を発現させることができる。この時、前記含フッ素アセトフェノン誘導体(III)の配合割合が、組成物中の固形分に対して0.01〜5.0質量%の範囲であると、得られる塗膜の耐擦傷性と透明性とのバランスにより優れたものとなる点から好ましい。 The fluorine-containing acetophenone derivative (III) can be used alone as a so-called fluorine-based surface modifier, and by adding it to an antireflection coating composition, the surface of the resulting cured product has remarkable scratch resistance. An effect can be expressed. At this time, when the blending ratio of the fluorine-containing acetophenone derivative (III) is in the range of 0.01 to 5.0% by mass with respect to the solid content in the composition, scratch resistance and transparency of the resulting coating film are obtained. It is preferable from the point that it is excellent in balance with the property.
反射防止塗料組成物に配合して用いると組成物を硬化させる際に照射する活性エネルギー線によって、含フッ素アセトフェノン誘導体(III)は一般的な光開始剤と同様の分裂反応が起き、これによって、配合される他の活性エネルギー線硬化性の化合物に強固に固定されることになる。 When used in an antireflective coating composition, the fluorinated acetophenone derivative (III) undergoes a splitting reaction similar to that of a general photoinitiator due to the active energy rays irradiated when the composition is cured. It is firmly fixed to the other active energy ray-curable compound to be blended.
特に非フッ素系活性エネルギー線硬化性化合物が配合された組成物中に配合すると、含フッ素アセトフェノン誘導体(III)はPFPE鎖中のフッ素原子による表面偏析機能によって硬化物の気液界面(最表面)に移動することにより、硬化物表面に濃縮された状態で活性エネルギー線の照射を受ける。その結果、最表面で他の硬化性成分と結合され、PFPE鎖が高密度に配置され、顕著な防汚性、耐擦傷性、すべり性等が発現される。 In particular, when blended in a composition blended with a non-fluorine-based active energy ray-curable compound, the fluorine-containing acetophenone derivative (III) is a gas-liquid interface (outermost surface) of the cured product due to the surface segregation function by fluorine atoms in the PFPE chain By moving to, the active energy ray is irradiated in a concentrated state on the surface of the cured product. As a result, it is combined with other curable components on the outermost surface, PFPE chains are arranged at a high density, and remarkable antifouling properties, scratch resistance, slipping properties and the like are exhibited.
このようなPFPE鎖が本来有する機能をより効果的に発現させるためには、他のフッ素系界面活性剤を併用することが好ましい。他のフッ素系界面活性剤は含フッ素アセトフェノン誘導体(III)をさらに表面に移動させる効果を有するとともに、非フッ素系活性エネルギー線硬化性化合物と含フッ素アセトフェノン誘導体(III)との相溶化剤として機能し、その結果、活性エネルギー線の照射による硬化性化合物との結合性を向上させることができると考えられる。これらの相乗効果によって、硬化塗膜の表面の耐擦傷性が飛躍的に向上する。 In order to more effectively express the function inherent to such a PFPE chain, it is preferable to use another fluorine-based surfactant in combination. Other fluorosurfactants have the effect of further moving the fluorinated acetophenone derivative (III) to the surface and function as a compatibilizer between the non-fluorinated active energy ray-curable compound and the fluorinated acetophenone derivative (III). And as a result, it is thought that the bondability with the curable compound by irradiation of an active energy ray can be improved. These synergistic effects drastically improve the scratch resistance of the surface of the cured coating film.
ここで用いることができるフッ素系界面活性剤としては、フッ素原子が直接結合している炭素数が1〜6のパーフルオロアルキル基を有する化合物や、含フッ素アセトフェノン誘導体(III)中のPFPE鎖と同様のPFPE鎖を有する化合物が挙げられ、合成したものであっても市販のものであってもよい。市販されているものとしては例えば、メガファックF−251、同F−253,同F−477、同F−553、同F−554、同F−556、同F−558、同F−559、同F−560、同F−561、同F−562、同F−568、同F−569,同F−574、同R−40,同RS−75,同RS−56、同RS−76−E,同RS−78,同RS−90〔以上、DIC(株)製〕、フロラードFC430、同FC431、同FC171(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC1068、同SC−381、同SC−383、同S393、同KH−40〔以上、旭硝子(株)製〕等が挙げられる。これらの中でも、含フッ素アセトフェノン誘導体(III)との相溶性の観点から、PFPE鎖を有する界面活性剤であることが好ましく、硬化塗膜表面からの脱落が起こりにくく、硬化塗膜表面の長期での性能が維持される観点から、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖と重合性不飽和基とを有する化合物(IV)を用いることが好ましい。 Examples of the fluorine-based surfactant that can be used here include a compound having a C 1-6 perfluoroalkyl group to which a fluorine atom is directly bonded, and a PFPE chain in the fluorine-containing acetophenone derivative (III). The compound which has the same PFPE chain | strand is mentioned, You may synthesize | combine or may be a commercially available thing. Examples of commercially available products include Megafax F-251, F-253, F-477, F-553, F-554, F-556, F-558, F-559, F-560, F-561, F-562, F-568, F-569, F-574, R-40, RS-75, RS-56, RS-76- E, RS-78, RS-90 [above, manufactured by DIC Corporation], Florard FC430, FC431, FC171 (above, manufactured by Sumitomo 3M Limited), Surflon S-382, SC-101, SC-103, SC-104, SC-105, SC1068, SC-381, SC-383, S393, KH-40 [above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.] and the like. Among these, from the viewpoint of compatibility with the fluorine-containing acetophenone derivative (III), a surfactant having a PFPE chain is preferable, and it is difficult for the cured coating surface to fall off, and the cured coating surface has a long period. From the viewpoint of maintaining the performance, it is preferable to use the compound (IV) having a poly (perfluoroalkylene ether) chain and a polymerizable unsaturated group.
前記ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖と重合性不飽和基とを有する化合物(IV)としては、合成したものであっても、市販されているものであってもよく、例えば、国際公開WO2009/133770号等にて提供されているものを用いてもよい。 The compound (IV) having a poly (perfluoroalkylene ether) chain and a polymerizable unsaturated group may be either synthesized or commercially available. For example, International Publication WO2009 / You may use what is provided by 133770 grade | etc.,.
即ち、前記PFPE鎖と重合性不飽和基とを有する化合物(IV)としては、PFPE鎖とその末端に重合性不飽和基を有する構造部位を有する化合物(IV−1)と、反応性官能基(α)を有する重合性不飽和単量体(IV−2)とを必須の原料とする共重合体と、前記反応性官能基(α)に対して反応性を有する反応性官能基(β)と重合性不飽和基とを有する化合物(IV−3)との反応物であることが好ましい。 That is, as the compound (IV) having a PFPE chain and a polymerizable unsaturated group, the compound (IV-1) having a PFPE chain and a structural site having a polymerizable unsaturated group at the terminal thereof, and a reactive functional group A copolymer having the polymerizable unsaturated monomer (IV-2) having (α) as an essential raw material, and a reactive functional group (β having reactivity with the reactive functional group (α)) ) And a compound (IV-3) having a polymerizable unsaturated group.
前記PFPE鎖とその末端に重合性不飽和基を有する構造部位を有する化合物(IV−1)中のPFPE鎖としては、炭素原子数1〜3の2価フッ化炭素基と酸素原子が交互に連結した構造を有するものが挙げられ、前述と同様である。 As the PFPE chain in the compound (IV-1) having a structural site having a polymerizable unsaturated group at the terminal thereof and the PFPE chain, divalent fluorocarbon groups having 1 to 3 carbon atoms and oxygen atoms are alternately arranged. Examples thereof include those having a linked structure, which are the same as described above.
前記PFPE鎖と重合性不飽和基とを有する化合物(IV−1)の原料となる末端に重合性不飽和基を導入する前の化合物としても、前述と同様であり、PFPE鎖の末端に水酸基、カルボキシ基、イソシアネート、あるいはエポキシ基を有するものを用いることができる。 The compound before introducing the polymerizable unsaturated group to the terminal which is the raw material of the compound (IV-1) having the PFPE chain and the polymerizable unsaturated group is the same as described above, and has a hydroxyl group at the terminal of the PFPE chain. , Carboxy group, isocyanate, or epoxy group-containing one can be used.
前記PFPE鎖と重合性不飽和基とを有する化合物(IV−1)の重合性不飽和基は、例えば、下記構造式U−1〜U−5で示される重合性不飽和基が挙げられる。 Examples of the polymerizable unsaturated group of the compound (IV-1) having a PFPE chain and a polymerizable unsaturated group include polymerizable unsaturated groups represented by the following structural formulas U-1 to U-5.
これらの重合性不飽和基の中でも原料入手や製造の容易さ、あるいは、後述する反応性官能基(α)を有する重合性不飽和単量体(IV−2)との共重合の容易さから、アクリロイルオキシ基、又はメタクリロイルオキシ基が好ましい。 Among these polymerizable unsaturated groups, it is easy to obtain raw materials and manufacture, or from the ease of copolymerization with a polymerizable unsaturated monomer (IV-2) having a reactive functional group (α) described later. An acryloyloxy group or a methacryloyloxy group is preferred.
前記PFPE鎖と重合性不飽和基とを有する化合物(IV−1)の製造方法としては、例えば、PFPE鎖の末端に水酸基を有する化合物に対して、(メタ)アクリル酸クロライドを脱塩酸反応させて得る方法、(メタ)アクリル酸を脱水反応させて得る方法、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、1,1−(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネートをウレタン化反応させて得る方法、無水イタコン酸をエステル化反応させて得る方法、クロロメチル基を有するスチレンと塩基存在下で反応させて得る方法;PFPE鎖の末端にカルボキシル基を有する化合物に対して、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテルをエステル化反応させて得る方法、グリシジル(メタ)アクリレートをエステル化反応させて得る方法;PFPE鎖の末端にイソシアネート基を有する化合物に対して、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートを反応させて導入する方法、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミドを反応させる方法が挙げられる。これらのなかでも、PFPE鎖の両末端に水酸基を1つずつ有する化合物に対して、(メタ)アクリル酸クロライドを脱塩酸反応させて得る方法と、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネートをウレタン化反応させて得る方法が合成上得られやすい点で特に好ましい。 As a method for producing the compound (IV-1) having a PFPE chain and a polymerizable unsaturated group, for example, (meth) acrylic acid chloride is dehydrochlorinated with respect to a compound having a hydroxyl group at the end of the PFPE chain. A method obtained by dehydrating (meth) acrylic acid, a method obtained by urethanizing 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate and 1,1- (bisacryloyloxymethyl) ethyl isocyanate, itaconic anhydride A method obtained by esterifying an acid, a method obtained by reacting styrene having a chloromethyl group with a base in the presence of a base; 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether is esterified to a compound having a carboxyl group at the end of a PFPE chain Of glycidyl (meth) acrylate by esterification A method obtained by reacting; a method of introducing 2-hydroxyethyl (meth) acrylate by reacting with a compound having an isocyanate group at the end of the PFPE chain; and a method of reacting 2-hydroxyethyl (meth) acrylamide. It is done. Among these, a method in which (meth) acrylic acid chloride is dehydrochlorinated with respect to a compound having one hydroxyl group at both ends of the PFPE chain and urethanization of 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate The method obtained by reacting is particularly preferable in that it can be easily obtained synthetically.
なお、本発明において、「(メタ)アクリロイル基」とは、メタクリロイル基とアクリロイル基の一方又は両方をいい、「(メタ)アクリレート」とは、メタクリレートとアクリレートの一方又は両方をいい、「(メタ)アクリル酸」とは、メタクリル酸とアクリル酸の一方又は両方をいう。 In the present invention, “(meth) acryloyl group” means one or both of methacryloyl group and acryloyl group, “(meth) acrylate” means one or both of methacrylate and acrylate, and “(meth) “Acrylic acid” refers to one or both of methacrylic acid and acrylic acid.
前記PFPE鎖と重合性不飽和基とを有する化合物(IV−1)の具体例としては、下記構造式で表されるものが挙げられる。なお、下記の各構造式中における「−PFPE−」は、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖を示す。 Specific examples of the compound (IV-1) having the PFPE chain and a polymerizable unsaturated group include those represented by the following structural formula. In the following structural formulas, “—PFPE—” represents a poly (perfluoroalkylene ether) chain.
これらの中でも化合物(IV)の工業的製造が容易である点から、PFPE鎖の両末端に(メタ)アクリロイル基を有するものがより好ましい。 Among these, those having (meth) acryloyl groups at both ends of the PFPE chain are more preferred from the viewpoint of easy industrial production of the compound (IV).
前記反応性官能基(α)を有する重合性不飽和単量体(IV−2)としては、例えばアクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体、ビニルエステル系単量体、マレイミド系単量体等が挙げられ、反応性官能基(α)を有するものを用いる。 Examples of the polymerizable unsaturated monomer (IV-2) having the reactive functional group (α) include acrylic monomers, aromatic vinyl monomers, vinyl ester monomers, maleimide monomers. Examples thereof include those having a reactive functional group (α).
前記反応性官能基(α)としては、水酸基、イソシアネート基、エポキシ基、カルボキシル基等が挙げられ、該反応性官能基(α)を有する重合性不飽和単量体(II−2)としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、N−(2−ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタレート、末端水酸基含有ラクトン変性(メタ)アクリレート等の水酸基含有不飽和単量体;2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2−(2−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)エチルイソシアネート、1,1−ビス((メタ)アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート等のイソシアネート基含有不飽和単量体;グリシジルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル等のエポキシ基含有不飽和単量体;(メタ)アクリル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルフタル酸、マレイン酸、イタコン酸等のカルボキシル基含有不飽和単量体;無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和二重結合を有する酸無水物が挙げられる。 Examples of the reactive functional group (α) include a hydroxyl group, an isocyanate group, an epoxy group, and a carboxyl group. As the polymerizable unsaturated monomer (II-2) having the reactive functional group (α), For example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 1, 4-cyclohexanedimethanol mono (meth) acrylate, N- (2-hydroxyethyl) (meth) acrylamide, glycerin mono (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, 2-hydroxy -3-phenoxypro Hydroxyl group-containing unsaturated monomers such as pill (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl-2-hydroxyethylphthalate, terminal hydroxyl group-containing lactone-modified (meth) acrylate; 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate, Isocyanate group-containing unsaturated monomers such as 2- (2- (meth) acryloyloxyethoxy) ethyl isocyanate and 1,1-bis ((meth) acryloyloxymethyl) ethyl isocyanate; glycidyl methacrylate, 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl Epoxy group-containing unsaturated monomers such as ether; carboxyl groups such as (meth) acrylic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl phthalic acid, maleic acid, itaconic acid Unsaturated Mer; maleic acid, acid anhydride having an unsaturated double bond such as itaconic anhydride.
さらに、化合物(IV)と共重合させることができるその他の重合性不飽和単量体として、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸−n−プロピル、(メタ)アクリル酸−n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸−n−ペンチル、(メタ)アクリル酸−n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸−n−ヘプチル、(メタ)アクリル酸−n−オクチル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボルニル等の(メタ)アクリル酸エステル類;スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン等の芳香族ビニル類;マレイミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、プロピルマレイミド、ブチルマレイミド、ヘキシルマレイミド、オクチルマレイミド、ドデシルマレイミド、ステアリルマレイミド、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド類を併用してもよい。 Further, other polymerizable unsaturated monomers that can be copolymerized with compound (IV) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (meth) acrylate-n-propyl, (meth) ) Acrylic acid-n-butyl, (meth) acrylic acid isobutyl, (meth) acrylic acid-n-pentyl, (meth) acrylic acid-n-hexyl, (meth) acrylic acid-n-heptyl, (meth) acrylic acid -N-octyl, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, etc. (Meth) acrylic acid esters of aromatic vinyl such as styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene Le acids; maleimide, methyl maleimide, ethyl maleimide, propyl maleimide, butyl maleimide, hexyl maleimide, octyl maleimide, dodecyl maleimide, stearyl maleimide, phenyl maleimide, may be used in combination maleimide and cyclohexyl maleimide.
ここで、PFPE鎖とその末端に重合性不飽和基を有する構造部位を有する化合物(IV−1)と、反応性官能基(α)を有する重合性不飽和単量体(IV−2)とを必須の原料とする共重合体を得る方法としては、前記化合物(IV−1)、及び、反応性官能基(α)を有する重合性不飽和単量体(IV−2)、更に必要によりその他の重合性不飽和単量体を、有機溶剤中、ラジカル重合開始剤を使用して重合させる方法が挙げられる。ここで用いる有機溶媒としては、ケトン類、エステル類、アミド類、スルホキシド類、エーテル類、炭化水素類が好ましく、具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、キシレン等が挙げられる。これらは、沸点、相溶性、重合性を考慮して適宜選択される。ラジカル重合開始剤としては、例えば過酸化ベンゾイル等の過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等が例示できる。さらに必要に応じてラウリルメルカプタン、2−メルカプトエタノ−ル、チオグリセロール、エチルチオグリコ−ル酸、オクチルチオグリコ−ル酸等の連鎖移動剤を使用することができる。 Here, a compound (IV-1) having a PFPE chain and a structural site having a polymerizable unsaturated group at its terminal, a polymerizable unsaturated monomer (IV-2) having a reactive functional group (α), As a method for obtaining a copolymer containing as an essential raw material, the compound (IV-1), a polymerizable unsaturated monomer (IV-2) having a reactive functional group (α), and further if necessary Examples include a method of polymerizing other polymerizable unsaturated monomers in an organic solvent using a radical polymerization initiator. As the organic solvent used here, ketones, esters, amides, sulfoxides, ethers, hydrocarbons are preferable. Specifically, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, Examples include propylene glycol monomethyl ether acetate, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, diethyl ether, diisopropyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, toluene, xylene and the like. These are appropriately selected in consideration of boiling point, compatibility, and polymerizability. Examples of the radical polymerization initiator include peroxides such as benzoyl peroxide and azo compounds such as azobisisobutyronitrile. Furthermore, chain transfer agents such as lauryl mercaptan, 2-mercaptoethanol, thioglycerol, ethylthioglycolic acid, octylthioglycolic acid and the like can be used as necessary.
得られる共重合体の分子量は、重合中に架橋不溶化が起こらない範囲となる必要があり、高分子量化しすぎると架橋不溶化が起こる場合がある。その範囲内において、最終的に得られる化合物(II)の1分子中の重合性不飽和基の個数が多くなる点で、共重合体は数平均分子量(Mn)が800〜3,000、特に1,000〜2,500の範囲であることが好ましく、また、重量平均分子量(Mw)が1,500〜40,000、特に2,000〜30,000の範囲であることが好ましい。 The molecular weight of the obtained copolymer needs to be in a range in which crosslinking insolubilization does not occur during polymerization, and crosslinking insolubilization may occur if the molecular weight is too high. Within that range, the copolymer has a number average molecular weight (Mn) of 800 to 3,000, particularly in that the number of polymerizable unsaturated groups in one molecule of the finally obtained compound (II) increases. It is preferably in the range of 1,000 to 2,500, and the weight average molecular weight (Mw) is preferably in the range of 1,500 to 40,000, particularly 2,000 to 30,000.
上記のようにして得られる共重合体に、前記反応性官能基(α)に対して反応性を有する反応性官能基(β)と重合性不飽和基とを有する化合物(IV−3)を反応させることにより、目的とする化合物(IV)が得られる。 The copolymer (IV-3) having a reactive functional group (β) and a polymerizable unsaturated group having reactivity with the reactive functional group (α) is added to the copolymer obtained as described above. The target compound (IV) is obtained by reacting.
前記反応性官能基(α)に対して反応性を有する反応性官能基(β)としては、例えば、水酸基、イソシアネート基、エポキシ基、カルボキシル基等が挙げられる。反応性官能基(α)が水酸基である場合には、官能基(β)としてイソシアネート基、カルボキシル基、カルボン酸ハライド基、エポキシ基が挙げられ、反応性官能基(α)がイソシアネート基である場合には、官能基(β)として水酸基が挙げられ、反応性官能基(α)がエポキシ基である場合には、官能基(β)としてカルボキシル基、水酸基が挙げられ、反応性官能基(α)がカルボキシル基である場合には、官能基(β)としてエポキシ基、水酸基が挙げられる。 Examples of the reactive functional group (β) having reactivity with the reactive functional group (α) include a hydroxyl group, an isocyanate group, an epoxy group, and a carboxyl group. When the reactive functional group (α) is a hydroxyl group, examples of the functional group (β) include an isocyanate group, a carboxyl group, a carboxylic acid halide group, and an epoxy group, and the reactive functional group (α) is an isocyanate group. In this case, the functional group (β) includes a hydroxyl group, and when the reactive functional group (α) is an epoxy group, the functional group (β) includes a carboxyl group and a hydroxyl group, and the reactive functional group ( When α) is a carboxyl group, examples of the functional group (β) include an epoxy group and a hydroxyl group.
このような化合物(IV−3)としては、具体的には、前記した反応性官能基(α)を有する重合性不飽和単量体(II−2)として例示したものの他、2−ヒドロキシ−3−アクリロイルオキシプロピルメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートが挙げられる。 Specifically, examples of such compound (IV-3) include those exemplified as the polymerizable unsaturated monomer (II-2) having the reactive functional group (α), and 2-hydroxy- Examples include 3-acryloyloxypropyl methacrylate, pentaerythritol triacrylate, and dipentaerythritol pentaacrylate.
これらの中でも特に紫外線照射での重合硬化性が好ましい点から、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート、N−(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、アクリル酸が好ましい。 Of these, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxybutyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 1,4- Cyclohexanedimethanol monoacrylate, N- (2-hydroxyethyl) acrylamide, 2-acryloyloxyethyl isocyanate, 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether, and acrylic acid are preferred.
前記共重合体に、化合物(IV−3)を反応させる方法は、化合物(IV−3)中の重合性不飽和基が重合しない条件で行えば良く、例えば温度条件を30〜120℃の範囲に調節して反応させることが好ましい。この反応は触媒や重合禁止剤の存在下、必要により有機溶剤の存在下に行うことが好ましい。 The method of reacting compound (IV-3) with the copolymer may be carried out under the condition that the polymerizable unsaturated group in compound (IV-3) is not polymerized. For example, the temperature condition is in the range of 30 to 120 ° C. It is preferable to adjust the reaction. This reaction is preferably carried out in the presence of a catalyst or a polymerization inhibitor, and if necessary in the presence of an organic solvent.
例えば、前記官能基(α)が水酸基であって前記官能基(β)がイソシアネート基である場合、又は、前記官能基(α)がイソシアネート基であって前記官能基(β)が水酸基である場合、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール、ヒドロキノン、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール等を使用し、ウレタン化反応触媒としてジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、オクチル酸錫、オクチル酸亜鉛等を使用し、反応温度40〜120℃、特に60〜90℃で反応させる方法が好ましい。また、前記官能基(α)がエポキシ基であって前記官能基(β)がカルボキシル基である場合、又は、前記官能基(α)がカルボキシル基であって前記官能基(β)がエポキシ基である場合は、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール、ヒドロキノン、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール等を使用し、エステル化反応触媒としてトリエチルアミン等の第3級アミン類、塩化テトラメチルアンモニウム等の第4級アンモニウム類、トリフェニルホスフィン等の第3級ホスフィン類、塩化テトラブチルホスホニウム等の第4級ホスホニウム類等を使用し、反応温度80〜130℃、特に100〜120℃で反応させることが好ましい。 For example, when the functional group (α) is a hydroxyl group and the functional group (β) is an isocyanate group, or the functional group (α) is an isocyanate group and the functional group (β) is a hydroxyl group. In this case, p-methoxyphenol, hydroquinone, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol or the like is used as a polymerization inhibitor, and dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, tin octylate, A method in which zinc octylate or the like is used and the reaction is performed at a reaction temperature of 40 to 120 ° C., particularly 60 to 90 ° C. is preferable. When the functional group (α) is an epoxy group and the functional group (β) is a carboxyl group, or the functional group (α) is a carboxyl group and the functional group (β) is an epoxy group. In this case, p-methoxyphenol, hydroquinone, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol or the like is used as a polymerization inhibitor, and tertiary amines such as triethylamine are used as an esterification reaction catalyst. Using a quaternary ammonium such as tetramethylammonium, a tertiary phosphine such as triphenylphosphine, a quaternary phosphonium such as tetrabutylphosphonium chloride, etc., and a reaction temperature of 80 to 130 ° C., particularly 100 to 120 ° C. It is preferable to make it react with.
反応で用いられる有機溶媒はケトン類、エステル類、アミド類、スルホキシド類、エーテル類、炭化水素類が好ましく、具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、キシレン等が挙げられる。これらは、沸点、相溶性を考慮して適宜選択すればよい。 The organic solvent used in the reaction is preferably ketones, esters, amides, sulfoxides, ethers or hydrocarbons. Specifically, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, propylene Examples include glycol monomethyl ether acetate, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, diethyl ether, diisopropyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, toluene, xylene and the like. These may be appropriately selected in consideration of the boiling point and compatibility.
以上詳述した化合物(IV)は、数平均分子量(Mn)が500〜10,000の範囲であることが好ましく、1,000〜6,000の範囲であることがより好ましい。また、重量平均分子量(Mw)が3,000〜80,000の範囲であることが好ましく、4,000〜60,000の範囲であることが好ましい。前記化合物(IV)のMn及びMwをこれらの範囲にすることで、ゲル化を防止でき、高架橋で防汚性に優れた硬化塗膜を得ることが容易となる。尚、Mn及びMwは前述のGPC測定に基づき測定した値である。 The compound (IV) described in detail above preferably has a number average molecular weight (Mn) in the range of 500 to 10,000, and more preferably in the range of 1,000 to 6,000. Moreover, it is preferable that a weight average molecular weight (Mw) is the range of 3,000-80,000, and it is preferable that it is the range of 4,000-60,000. By setting Mn and Mw of the compound (IV) within these ranges, gelation can be prevented, and it becomes easy to obtain a cured coating film that is highly crosslinked and excellent in antifouling properties. Mn and Mw are values measured based on the GPC measurement described above.
また、前記化合物(IV)中に含有するフッ素原子の含有率は、2〜35質量%の範囲が硬化塗膜の防汚性の点から好ましい。さらに、化合物(IV)中の重合性不飽和基の含有量は、重合性不飽和基当量として200〜5,000g/eq.となる割合であることが、硬化塗膜の防汚性に優れる点から好ましく、とりわけ500〜3,000g/eq.の範囲であることが特に好ましい。 Moreover, the content rate of the fluorine atom contained in the said compound (IV) has the preferable range of 2-35 mass% from the point of the antifouling property of a cured coating film. Furthermore, content of the polymerizable unsaturated group in compound (IV) is 200-5,000 g / eq. The ratio is preferably from the viewpoint of excellent antifouling properties of the cured coating film, particularly 500 to 3,000 g / eq. It is particularly preferable that the range is
また、PFPE鎖と重合性不飽和基とを有する化合物(IV)としては、例えば、特開2012−92308号公報で提供されているアダマンチル基を有するものを用いると、硬化塗膜の表面硬度をより高めることができる。さらに、特開2011−74248号公報で提供される、PFPE鎖とその両末端に重合性不飽和基を有する化合物(IV−1)と、反応性官能基(α)を有する重合性不飽和単量体(IV−2)とを必須の単量体成分として共重合させて得られる共重合体に、前記官能基(α)と反応性を有する官能基(β)と2つ以上の重合性不飽和基とを有する化合物(IV−3’)を反応させて得られる化合物であってもよい。 In addition, as the compound (IV) having a PFPE chain and a polymerizable unsaturated group, for example, when a compound having an adamantyl group provided in JP 2012-92308 A is used, the surface hardness of the cured coating film is increased. Can be increased. Furthermore, the PFPE chain and the compound (IV-1) having a polymerizable unsaturated group at both ends and a polymerizable unsaturated group having a reactive functional group (α) provided in JP2011-74248A are disclosed. A copolymer obtained by copolymerizing a monomer (IV-2) as an essential monomer component, a functional group (β) reactive with the functional group (α), and two or more polymerizable properties The compound obtained by making the compound (IV-3 ') which has an unsaturated group react may be sufficient.
また、含フッ素アセトフェノン誘導体(III)と、フッ素系界面活性剤との配合割合としては、組成物への相溶性の観点から、含フッ素アセトフェノン誘導体(III)/フッ素系界面活性剤で表される質量比で1/1〜1/1000の範囲であることが好ましく、特にフッ素系界面活性剤として、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖と重合性不飽和基とを有する化合物(IV)を用いる場合は、(III)/(IV)の質量比が1/5〜1/500の範囲であることが好ましい。 Further, the blending ratio of the fluorinated acetophenone derivative (III) and the fluorosurfactant is represented by fluorinated acetophenone derivative (III) / fluorinated surfactant from the viewpoint of compatibility with the composition. The mass ratio is preferably in the range of 1/1 to 1/1000, particularly when the compound (IV) having a poly (perfluoroalkylene ether) chain and a polymerizable unsaturated group is used as the fluorosurfactant. The mass ratio of (III) / (IV) is preferably in the range of 1/5 to 1/500.
紫外線等の活性エネルギー線を照射して、本発明の反射防止塗料組成物を硬化させる場合には、本発明の反射防止塗料組成物に重合開始剤(V)を配合する。この重合開始剤(V)としては、例えば、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルメチルケタール、アゾビスイソブチロニトリル、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−オン、1−(4’−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4’−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4’’−ジエチルイソフタロフェン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、ベンゾインイソプロピルエーテル、チオキサンソン、2−クロロチオキサンソン、2−メチルチオキサンソン、2−イソプロピルチオキサンソン、2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6,−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等が挙げられ、単独でも2種以上を併用してもよい。 When the antireflection coating composition of the present invention is cured by irradiating active energy rays such as ultraviolet rays, the polymerization initiator (V) is blended in the antireflection coating composition of the present invention. Examples of the polymerization initiator (V) include benzophenone, acetophenone, benzoin, benzoin ethyl ether, benzoin isobutyl ether, benzyl methyl ketal, azobisisobutyronitrile, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2- Methyl-1-phenyl-1-one, 1- (4′-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1- (4′-dodecylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl Propan-1-one, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 4,4 ″ -diethylisophthalophene, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane -1-one, benzoin isopropyl ether, thioxanthone, 2 Chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino -1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl-pentylphosphine oxide, bis (2,4,6, -trimethylbenzoyl)- Examples thereof include phenylphosphine oxide and 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, and these may be used alone or in combination of two or more.
また、必要に応じてアミン化合物又はリン化合物等の光増感剤を添加し、光重合を促進することもできる。 Moreover, if necessary, a photosensitizer such as an amine compound or a phosphorus compound can be added to promote photopolymerization.
重合開始剤(V)の配合量は、前記低屈折率剤(I)、活性エネルギー線硬化性化合物(II)及び含フッ素アセトフェノン誘導体(III)、必要に応じて配合されるその他のフッ素系界面活性剤の合計100質量部に対して、0.01〜15質量部の範囲であることが好ましく、0.3〜7質量部の範囲であることがより好ましい。 The blending amount of the polymerization initiator (V) is such that the low refractive index agent (I), the active energy ray-curable compound (II) and the fluorine-containing acetophenone derivative (III), and other fluorine-based interfaces blended as necessary. It is preferably in the range of 0.01 to 15 parts by mass, more preferably in the range of 0.3 to 7 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the activator.
さらに、本発明の反射防止塗料組成物は、用途、特性等の目的に応じ、本発明の効果を損なわない範囲で、有機溶剤、重合禁止剤、帯電防止剤、消泡剤、粘度調整剤、耐光安定剤安定剤、耐熱安定剤、酸化防止剤等の添加剤を配合することができる。 Furthermore, the antireflective coating composition of the present invention is an organic solvent, a polymerization inhibitor, an antistatic agent, an antifoaming agent, a viscosity modifier, within the range not impairing the effects of the present invention, depending on the purpose of use, characteristics, etc. Additives such as a light-resistant stabilizer stabilizer, a heat-resistant stabilizer, and an antioxidant can be blended.
また、本発明の反射防止塗料組成物に塗布適性を付与するため、有機溶剤を添加して粘度調整を行っても構わない。ここで使用し得る有機溶媒としては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の酢酸エステル系溶剤;エトキシプロピオネート等のプロピオネート系溶剤;トルエン、キシレン、メトキシベンゼン等の芳香族系溶剤;ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル系溶剤;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤;ヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶剤;N,N−ジメチルホルムアミド、γ−ブチロラクタム、N−メチル−2−ピロリドン等の窒素化合物系溶剤;γ−ブチロラクトン等のラクトン系溶剤;カルバミン酸エステル等が挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。 In addition, in order to impart coating suitability to the antireflection coating composition of the present invention, an organic solvent may be added to adjust the viscosity. Examples of the organic solvent that can be used here include acetate solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monoethyl ether acetate; propionate solvents such as ethoxypropionate; aromatics such as toluene, xylene, and methoxybenzene. Group solvents; ether solvents such as butyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol ethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether; ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane; N, N- Nitrogen compound solvents such as dimethylformamide, γ-butyrolactam, N-methyl-2-pyrrolidone; Lactone solvents such as γ-butyrolactone; Examples thereof include bamic acid esters. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
ここで有機溶媒の使用量は、用途や目的とする膜厚や粘度によって異なるが、前記低屈折率剤(I)、活性エネルギー線硬化性化合物(II)及び含フッ素アセトフェノン誘導体(III)、必要に応じて配合されるその他のフッ素系界面活性剤の合計に対して、質量基準で、4〜200倍量の範囲であることが好ましい。 Here, the amount of the organic solvent used varies depending on the intended use, the desired film thickness and viscosity, but the low refractive index agent (I), the active energy ray-curable compound (II), and the fluorine-containing acetophenone derivative (III), necessary. It is preferable that the amount is in the range of 4 to 200 times on a mass basis with respect to the total of other fluorine-based surfactants blended according to the above.
本発明の反射防止塗料組成物を硬化させる活性エネルギー線としては、光、電子線、放射線等の活性エネルギー線が挙げられる。具体的なエネルギー源又は硬化装置としては、例えば殺菌灯、紫外線用蛍光灯、カーボンアーク、キセノンランプ、複写用高圧水銀灯、中圧又は高圧水銀灯、超高圧水銀灯、無電極ランプ、メタルハライドランプ、自然光等を光源とする紫外線、又は走査型、カーテン型電子線加速器による電子線等が挙げられる。なお、電子線で硬化させる場合には、本発明の反射防止塗料組成物への前記重合開始剤の配合は不要である。 Examples of active energy rays for curing the antireflection coating composition of the present invention include active energy rays such as light, electron beam, and radiation. Specific energy sources or curing devices include, for example, germicidal lamps, ultraviolet fluorescent lamps, carbon arcs, xenon lamps, high pressure mercury lamps for copying, medium or high pressure mercury lamps, ultrahigh pressure mercury lamps, electrodeless lamps, metal halide lamps, natural light, etc. Or an electron beam using a scanning type or curtain type electron beam accelerator. In addition, when making it harden | cure with an electron beam, the mixing | blending of the said polymerization initiator to the antireflection coating composition of this invention is unnecessary.
これらの活性エネルギー線の中でも特に紫外線であることが好ましい。また、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で照射すると塗膜の表面硬化性が向上するため好ましい。また、必要に応じて熱をエネルギー源として併用し、活性エネルギー線にて硬化した後、熱処理を行ってもよい。 Among these active energy rays, ultraviolet rays are particularly preferable. Further, it is preferable to irradiate in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas since the surface curability of the coating film is improved. Further, if necessary, heat may be used as an energy source and heat treatment may be performed after curing with active energy rays.
本発明の反射防止塗料組成物の塗布方法としては、例えば、グラビアコーター、ロールコーター、コンマコーター、ナイフコーター、カーテンコーター、シャワーコーター、スピンコーター、スリットコーター、ディッピング、スクリーン印刷、スプレー、アプリケーター、バーコーター等を用いた塗布方法が挙げられる。 Examples of the application method of the antireflection coating composition of the present invention include a gravure coater, a roll coater, a comma coater, a knife coater, a curtain coater, a shower coater, a spin coater, a slit coater, dipping, screen printing, spraying, an applicator, and a bar. The coating method using a coater etc. is mentioned.
本発明の反射防止フィルムは、本発明の反射防止塗料組成物の硬化塗膜を有するものであるが、具体的には、下記のような方法で作製することができる。
(1)まず基材にハードコート材を塗布・硬化してハードコート層の塗膜を形成する。
(2)上記のハードコート層に本発明の反射防止塗料組成物を塗布・硬化して低屈折率層の塗膜を形成する。この低屈折率層が反射防止フィルムの最表面となる。
なお、上記ハードコート層と低屈折率層との間に、中屈折率層及び/又は高屈折率層を設けても構わない。
The antireflection film of the present invention has a cured coating film of the antireflection coating composition of the present invention. Specifically, the antireflection film can be produced by the following method.
(1) First, a hard coat material is applied to a substrate and cured to form a hard coat layer coating.
(2) The antireflective coating composition of the present invention is applied to the hard coat layer and cured to form a coating film having a low refractive index layer. This low refractive index layer becomes the outermost surface of the antireflection film.
A medium refractive index layer and / or a high refractive index layer may be provided between the hard coat layer and the low refractive index layer.
前記ハードコート材は、比較的表面硬度が高い硬化塗膜が得られるものであれば、特に制限なく用いることができるが、前記活性エネルギー線硬化性化合物(II)として例示した活性エネルギー線硬化性単量体(II−1)と活性エネルギー線硬化型樹脂(II−2)とを組み合わせたものが好ましい。 The hard coat material can be used without particular limitation as long as a cured coating film having a relatively high surface hardness can be obtained, but the active energy ray curable exemplified as the active energy ray curable compound (II). A combination of the monomer (II-1) and the active energy ray-curable resin (II-2) is preferable.
上記のハードコート層の厚さは、0.1〜100μmの範囲にあることが好ましく、1〜30μmの範囲にあることがより好ましく、3〜15μmの範囲にあることがさらに好ましい。ハードコート層の厚さがこの範囲にあれば、基材との密着性、反射防止フィルムの表面硬度が高くなる。また、ハードコート層の屈折率は、特に制限はないが、屈折率が高いと、上記の中屈折率層や高屈折率層を設けなくても、良好な反射防止が可能となる。 The thickness of the hard coat layer is preferably in the range of 0.1 to 100 μm, more preferably in the range of 1 to 30 μm, and still more preferably in the range of 3 to 15 μm. When the thickness of the hard coat layer is within this range, the adhesion to the substrate and the surface hardness of the antireflection film are increased. Further, the refractive index of the hard coat layer is not particularly limited. However, when the refractive index is high, good antireflection can be achieved without providing the medium refractive index layer and the high refractive index layer.
本発明の反射防止塗料組成物を塗布・硬化して形成する低屈折率層の厚さは、50〜300nmの範囲にあることが好ましく、50〜150nmの範囲にあることがより好ましく、80〜120nmの範囲にあることがさらに好ましい。低屈折率層の厚さがこの範囲であれば、反射防止効果を向上することができる。また、低屈折率層の屈折率は、1.20〜1.45の範囲にあることが好ましく、1.23〜1.42の範囲にあることがより好ましい。低屈折率層の屈折率がこの範囲であれば、反射防止効果を向上することができる。 The thickness of the low refractive index layer formed by applying and curing the antireflection coating composition of the present invention is preferably in the range of 50 to 300 nm, more preferably in the range of 50 to 150 nm, and 80 to More preferably, it is in the range of 120 nm. When the thickness of the low refractive index layer is within this range, the antireflection effect can be improved. In addition, the refractive index of the low refractive index layer is preferably in the range of 1.20 to 1.45, and more preferably in the range of 1.23 to 1.42. When the refractive index of the low refractive index layer is within this range, the antireflection effect can be improved.
上記の中屈折率層又は高屈折率層の厚さは、10〜300nmの範囲にあることが好ましく、30〜200nmの範囲にあることがより好ましい。また、中屈折率層又は高屈折率層屈折率は、その上下に存在する低屈折率層及びハードコート層の屈折率によって選択されるが、1.40〜2.00の範囲内で任意に設定することができる。 The thickness of the medium refractive index layer or the high refractive index layer is preferably in the range of 10 to 300 nm, and more preferably in the range of 30 to 200 nm. Further, the refractive index of the medium refractive index layer or the high refractive index layer is selected depending on the refractive indexes of the low refractive index layer and the hard coat layer existing above and below, but is arbitrarily selected within the range of 1.40 to 2.00. Can be set.
上記の中屈折率層又は高屈折率層を形成するための材料としては、エポキシ系樹脂、フェノ−ル系樹脂、メラミン系樹脂、アルキド系樹脂、シアネート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、シロキサン樹脂等の熱硬化、紫外線硬化、電子線硬化できる樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いることも2種以上併用することもできる。また、これらの樹脂に、高屈折率の無機微粒子を配合することがより好ましい。 Examples of the material for forming the medium refractive index layer or the high refractive index layer include epoxy resins, phenol resins, melamine resins, alkyd resins, cyanate resins, acrylic resins, polyester resins, Resins that can be cured by heat, ultraviolet curing, and electron beam, such as urethane resins and siloxane resins. These resins can be used alone or in combination of two or more. Moreover, it is more preferable to mix inorganic fine particles having a high refractive index with these resins.
前記高屈折率の無機微粒子としては、屈折率が1.65〜2.00であるものが好ましく、例えば、1.90である酸化亜鉛、屈折率が2.3〜2.7であるチタニア、屈折率が1.95であるセリア、屈折率が1.95〜2.00である錫ドープ酸化インジウム、屈折率が1.75〜1.85であるアンチモンドープ酸化錫、屈折率が1.87であるイットリア、屈折率が2.10であるジルコニア等が挙げられる。これらの高屈折率の無機微粒子は、単独で用いることも2種以上併用することもできる。 As the high refractive index inorganic fine particles, those having a refractive index of 1.65 to 2.00 are preferable. For example, zinc oxide having a refractive index of 1.90, titania having a refractive index of 2.3 to 2.7, Ceria having a refractive index of 1.95, tin-doped indium oxide having a refractive index of 1.95 to 2.00, antimony-doped tin oxide having a refractive index of 1.75 to 1.85, a refractive index of 1.87 And yttria, and zirconia having a refractive index of 2.10. These high refractive index inorganic fine particles can be used alone or in combination of two or more.
また、中屈折率層又は高屈折率層を形成する方法としては、本発明の反射防止塗料組成物と同一とすることで、生産性を向上することができるため、本発明の反射防止塗料組成物を紫外線で硬化する場合は、紫外線硬化性組成物が用いて中屈折率層又は高屈折率層を形成することが好ましい。 In addition, since the productivity can be improved by making the medium refractive index layer or the high refractive index layer the same as the antireflective coating composition of the present invention, the antireflective coating composition of the present invention can be improved. When the product is cured with ultraviolet rays, it is preferable that the ultraviolet curable composition is used to form a medium refractive index layer or a high refractive index layer.
本発明の反射防止フィルムに用いる基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム;ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテンー1等のポリオレフィンフィルム;トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系フィルム;ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、ノルボルネン系樹脂フィルム(例えば、日本ゼオン株式会社製「ゼオノア」)、変性ノルボルネン系樹脂フィルム(例えば、(JSR株式会社製「アートン」)、環状オレフィン共重合体フィルム(例えば、三井化学株式会社製「アペル」)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリルフィルム等が挙げられる。これらのフィルムは2種以上貼り合わせて用いても良い。また、これらのフィルムは、シート状であっても良い。フィルム基材の厚さは、20〜500μmが好ましい。 Examples of the substrate used for the antireflection film of the present invention include, for example, polyester films such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate; polyolefin films such as polypropylene, polyethylene, and polymethylpentene-1; triacetyl cellulose (TAC) Cellulose film such as polystyrene film, polyamide film, polycarbonate film, norbornene resin film (for example, “ZEONOR” manufactured by ZEON CORPORATION), modified norbornene resin film (for example, “ARTON” manufactured by JSR Corporation), Examples include cyclic olefin copolymer films (for example, “Appel” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), acrylic films such as polymethyl methacrylate (PMMA), and the like. Lum may be used by laminating two or more. Further, these films may be a sheet-like. The thickness of the film substrate, 20 to 500 [mu] m is preferred.
本発明の反射防止フィルムの反射率は、2.0%以下であることが好ましく、1.5%以下であることがより好ましく、1.0%以下であることがさらに好ましい。 The reflectance of the antireflection film of the present invention is preferably 2.0% or less, more preferably 1.5% or less, and further preferably 1.0% or less.
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these Examples.
[1H−NMR測定条件]
装置 : 日本電子株式会社 FT-NMR
JNM−ECM400S(400MHz)
測定溶媒 : 重クロロホルム(CDCl3-d1)
内部標準物質 : テトラメチルシラン(TMS)
[1 H-NMR measurement conditions]
Apparatus: JEOL Ltd. FT-NMR
JNM-ECM400S (400MHz)
Measuring solvent: deuterated chloroform (CDCl 3 -d1)
Internal standard: Tetramethylsilane (TMS)
〔マイケル付加供与体の合成〕
以下に、α−アミノアセトフェノン誘導体であるマイケル付加供与体の合成例を記述する。
(Synthesis of Michael addition donor)
Below, the synthesis example of the Michael addition donor which is an alpha-aminoacetophenone derivative is described.
合成例1:化合物(D1)の合成 Synthesis Example 1: Synthesis of compound (D1)
撹拌機、温度計、窒素導入管、アルカリトラップ及び滴下ロートを備えた1L四つ口フラスコに塩化アルミニウム(無水)の121.8gと脱水ジクロロメタンの300mLを仕込み、窒素気流下、氷浴を用いて氷冷した。これにブチリルクロリドの92.7gを添加した。フルオロベンゼンの83.6gと脱水ジクロロメタンの100mLの混合溶液を、滴下ロートを用いて先のフラスコ中へ20分かけて滴下した。滴下終了後、氷浴を外し、そのまま、2時間攪拌して反応を完結させた。反応液を氷水1L中へ投入し、2時間攪拌を続けた。静置後分液し、下層を回収した。2N塩酸で2回洗浄し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で1回洗浄し、飽和食塩水で2回洗浄した。硫酸マグネシウムで一昼夜乾燥させた後、ジクロロメタンを減圧留去し、中間生成物(101)を得た。収量:144.5g、収率:100% A 1 L four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, nitrogen inlet tube, alkali trap and dropping funnel was charged with 121.8 g of aluminum chloride (anhydrous) and 300 mL of dehydrated dichloromethane, and using an ice bath under a nitrogen stream. Ice-cooled. To this was added 92.7 g of butyryl chloride. A mixed solution of 83.6 g of fluorobenzene and 100 mL of dehydrated dichloromethane was dropped into the previous flask using a dropping funnel over 20 minutes. After completion of the dropping, the ice bath was removed, and the mixture was stirred as it was for 2 hours to complete the reaction. The reaction solution was poured into 1 L of ice water and stirring was continued for 2 hours. After standing, liquid separation was performed, and the lower layer was collected. Washed twice with 2N hydrochloric acid, washed once with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution, and washed twice with saturated brine. After drying overnight with magnesium sulfate, dichloromethane was distilled off under reduced pressure to obtain an intermediate product (101). Yield: 144.5 g, Yield: 100%
撹拌機、温度計、窒素導入管、アルカリトラップ及び滴下ロートを備えた5L四つ口フラスコに中間生成物(101)の989gと脱水ジクロロメタンの1500mLと酢酸の125mLを仕込み、窒素気流下で臭素の1000gを20〜30℃で滴下し、1時間反応させた。反応終了後、8M水酸化ナトリウムで中和した後、水で2回洗浄し、更に飽和食塩水で1回洗浄した。硫酸マグネシウムで一昼夜乾燥させた後、ジクロロメタンを減圧留去し、中間生成物(102)を得た。収量:1459g、収率:100% Into a 5 L four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, nitrogen inlet tube, alkali trap and dropping funnel was charged 989 g of the intermediate product (101), 1500 mL of dehydrated dichloromethane, and 125 mL of acetic acid. 1000g was dripped at 20-30 degreeC, and was made to react for 1 hour. After completion of the reaction, the reaction mixture was neutralized with 8M sodium hydroxide, washed twice with water, and further washed once with saturated brine. After drying overnight with magnesium sulfate, dichloromethane was distilled off under reduced pressure to obtain an intermediate product (102). Yield: 1459 g, Yield: 100%
攪拌機、温度計を備えた3L四つ口フラスコに、50%ジメチルアミン水溶液の402gとメチルエチルケトンの1000mLを仕込み、氷浴を用いて氷冷した。そこに中間生成物(102)の490gを、滴下ロートを用いて30分かけて滴下した。滴下終了後、氷浴を外し、そのまま、一昼夜攪拌を続けた。攪拌終了後、メチルエチルケトンを減圧留去し、濃縮残渣をトルエン抽出した。水洗を2回、さらに飽和食塩水で1回洗浄し、トルエン層を硫酸マグネシウムで一昼夜乾燥させた。トルエンを減圧留去して淡黄色液体の中間生成物(103)を得た。収量:402g、収率:96% A 3 L four-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer was charged with 402 g of a 50% dimethylamine aqueous solution and 1000 mL of methyl ethyl ketone, and ice-cooled using an ice bath. Thereto, 490 g of the intermediate product (102) was added dropwise using a dropping funnel over 30 minutes. After completion of the dropwise addition, the ice bath was removed and stirring was continued for a whole day and night. After completion of the stirring, methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure, and the concentrated residue was extracted with toluene. Washing was performed twice with water and once with saturated saline, and the toluene layer was dried with magnesium sulfate all day and night. Toluene was distilled off under reduced pressure to obtain a light yellow liquid intermediate product (103). Yield: 402 g, yield: 96%
攪拌機、温度計、冷却管を備えた3L四つ口フラスコに、中間生成物(103)の209gとメチルエチルケトンの400mLを仕込み、ベンジルブロミドの205gを滴下し、40℃で2時間攪拌した。次に、8M水酸化ナトリウム水溶液の188mLを添加し、50℃で2時間攪拌した。反応溶液に対して水洗を3回、飽和塩化ナトリウム水で1回洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで一昼夜乾燥させた。メチルエチルケトンを減圧留去し、得られた濃縮残渣をメタノールから再結晶し、淡黄色結晶の中間生成物(106)を得た。収量:254g、収率:85% Into a 3 L four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a condenser tube were charged 209 g of the intermediate product (103) and 400 mL of methyl ethyl ketone, and 205 g of benzyl bromide were added dropwise and stirred at 40 ° C. for 2 hours. Next, 188 mL of 8M sodium hydroxide aqueous solution was added, and it stirred at 50 degreeC for 2 hours. The reaction solution was washed three times with water and once with saturated aqueous sodium chloride, and the organic layer was dried with magnesium sulfate all day and night. Methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure, and the resulting concentrated residue was recrystallized from methanol to obtain a light yellow crystal intermediate product (106). Yield: 254 g, Yield: 85%
攪拌機、温度計を備えた500mL四つ口フラスコに、中間生成物(106)の30.0gと無水ピペラジンの25.8gを加え、窒素雰囲気下、120℃で15時間加熱した。終了後、蒸留水を添加して反応を停止し、ジクロロメタンで抽出した。水洗を3回、飽和塩化ナトリウム水で1回洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで一昼夜乾燥させた。ジクロロメタンを減圧留去し、黄色油状のマイケル供与体生成物(D1)を得た。収量:36.5g、収率:100% To a 500 mL four-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer, 30.0 g of the intermediate product (106) and 25.8 g of anhydrous piperazine were added and heated at 120 ° C. for 15 hours under a nitrogen atmosphere. After completion, distilled water was added to stop the reaction, and the mixture was extracted with dichloromethane. The organic layer was washed with water three times and once with saturated aqueous sodium chloride, and the organic layer was dried overnight with magnesium sulfate. Dichloromethane was distilled off under reduced pressure to obtain a yellow oily Michael donor product (D1). Yield: 36.5 g, Yield: 100%
合成例2:化合物(D2)の合成
合成例1において、ベンジルブロミドの205gの代わりに222gのα−ブロモ−p−キシレンを使用した以外は合成例1の記載の方法に従って、黄色油状のマイケル供与体生成物(D2)を合成した。
Synthesis Example 2: Synthesis of Compound (D2) According to the method described in Synthesis Example 1 except that 222 g of α-bromo-p-xylene was used instead of 205 g of benzyl bromide in Synthesis Example 1, Michael donation as a yellow oil The body product (D2) was synthesized.
合成例3:化合物(D9)の合成
合成例1において、ベンジルブロミドの205gの代わりに300gの4−ブロモベンジルブロミドを使用した以外は合成例1の記載の方法に従って、黄色油状のマイケル供与体生成物(D9)を合成した。
Synthesis Example 3: Synthesis of Compound (D9) According to the method described in Synthesis Example 1 except that 300 g of 4-bromobenzyl bromide was used instead of 205 g of benzyl bromide in Synthesis Example 1, a yellow oily Michael donor was produced. A product (D9) was synthesized.
合成例4:化合物(D16)の合成
合成例1において、無水ピペラジンの25.8gの代わりに26.4gのN,N’−ジメチルエチレンジアミンを使用した以外は合成例1の記載の方法に従って、黄色油状のマイケル供与体生成物(D16)を合成した。
Synthesis Example 4: Synthesis of Compound (D16) According to the method described in Synthesis Example 1, except that 26.4 g of N, N′-dimethylethylenediamine was used instead of 25.8 g of anhydrous piperazine in Synthesis Example 1, An oily Michael donor product (D16) was synthesized.
合成例5:化合物(D17)の合成
合成例1において、50%ジメチルアミン水溶液の代わりにメチルドデシルアミンを使用した以外は合成例1の記載の方法に従って、黄色油状のマイケル供与体生成物(D16)を合成した。
Synthesis Example 5: Synthesis of Compound (D17) According to the method described in Synthesis Example 1 except that methyldodecylamine was used instead of 50% aqueous dimethylamine in Synthesis Example 1, a yellow oily Michael donor product (D16 ) Was synthesized.
合成例6:化合物(D18)の合成 Synthesis Example 6 Synthesis of Compound (D18)
攪拌機、温度計、冷却管を備えた500mL四つ口フラスコに、α−ブロモメチル安息香酸メチルの27.5gとイソプロピルアルコールの40mLを仕込み、合成例1で合成した中間生成物(103)の20.9gを添加し、40℃で2時間攪拌した。次に、8M水酸化ナトリウム水溶液の31mLを添加し、50℃で2時間攪拌した。イソプロピルアルコールを減圧留去し、残った反応混合物を6N塩酸でpH5に調整した。トルエンで抽出し、2回の水洗と1回の飽和食塩水洗浄を行い、有機層を硫酸マグネシウムで一昼夜乾燥させた。有機溶剤を減圧留去し、得られた濃縮残渣を酢酸エチルとヘキサンから再結晶し、淡黄色粉末の中間生成物(107)を得た。収量:27.8g、収率:81% A 500 mL four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a condenser tube was charged with 27.5 g of methyl α-bromomethylbenzoate and 40 mL of isopropyl alcohol, and 20 of the intermediate product (103) synthesized in Synthesis Example 1 was obtained. 9 g was added and stirred at 40 ° C. for 2 hours. Next, 31 mL of 8M aqueous sodium hydroxide solution was added and stirred at 50 ° C. for 2 hours. Isopropyl alcohol was distilled off under reduced pressure, and the remaining reaction mixture was adjusted to pH 5 with 6N hydrochloric acid. Extraction was performed with toluene, washing with water twice and washing with a saturated saline solution were performed, and the organic layer was dried with magnesium sulfate all day and night. The organic solvent was distilled off under reduced pressure, and the resulting concentrated residue was recrystallized from ethyl acetate and hexane to obtain an intermediate product (107) as a pale yellow powder. Yield: 27.8 g, Yield: 81%
攪拌機、温度計、滴下ロートを備えた200mLフラスコに、中間生成物(107)の3.43gと0.1mLのN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)と15mLの塩化メチレンを加えて溶解し、これに1.79gの塩化チオニルを滴下して2時間反応させた。反応溶液を減圧濃縮し、濃縮残渣を30mLのジクロロメタンに溶解して酸クロリドのジクロロメタン溶液を調製した。攪拌機、温度計、滴下ロートを備えた別の300mLフラスコにモルホリン2mLと30mLの塩化メチレンを加えて溶解し、これに前述の酸クロリドのジクロロメタン溶液を20分かけて滴下した。30分間攪拌して反応を完結させ、1M−水酸化ナトリウム水溶液を添加して反応を停止させた。反応液を分液ロートに移し、有機層を2回水洗した後、硫酸マグネシウムで、一昼夜乾燥させた。ジクロロメタンを減圧留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィーによって精製し、黄色油状の中間生成物(108)を得た。収量:3.22g、収率:78% In a 200 mL flask equipped with a stirrer, thermometer and dropping funnel, 3.43 g of the intermediate product (107), 0.1 mL of N, N-dimethylformamide (DMF) and 15 mL of methylene chloride were added and dissolved. 1.79 g of thionyl chloride was added dropwise to the reaction mixture for 2 hours. The reaction solution was concentrated under reduced pressure, and the concentrated residue was dissolved in 30 mL of dichloromethane to prepare a solution of acid chloride in dichloromethane. In another 300 mL flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a dropping funnel, 2 mL of morpholine and 30 mL of methylene chloride were added and dissolved, and the above dichloromethane solution of acid chloride was added dropwise thereto over 20 minutes. The reaction was completed by stirring for 30 minutes, and 1M-aqueous sodium hydroxide solution was added to stop the reaction. The reaction solution was transferred to a separatory funnel, and the organic layer was washed twice with water, and then dried with magnesium sulfate all day and night. Dichloromethane was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography to obtain a yellow oily intermediate product (108). Yield: 3.22 g, Yield: 78%
攪拌機、温度計を備えた50mL3つ口フラスコに、中間生成物(108)の2.06gと無水ピペラジンの1.29gを加え、窒素雰囲気下、120℃で15時間加熱した。終了後、蒸留水を添加して反応を停止し、ジクロロメタンで抽出した。水洗を3回、飽和塩化ナトリウム水で1回洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで一昼夜乾燥させた。ジクロロメタンを減圧留去し、黄色油状のマイケル供与体生成物(D18)を得た。収量:2.39g、収率:100% To a 50 mL three-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer, 2.06 g of the intermediate product (108) and 1.29 g of anhydrous piperazine were added and heated at 120 ° C. for 15 hours under a nitrogen atmosphere. After completion, distilled water was added to stop the reaction, and the mixture was extracted with dichloromethane. The organic layer was washed with water three times and once with saturated aqueous sodium chloride, and the organic layer was dried overnight with magnesium sulfate. Dichloromethane was distilled off under reduced pressure to obtain a yellow oily Michael donor product (D18). Yield: 2.39 g, Yield: 100%
合成例7:化合物(D20)の合成
合成例6において、モルホリンの代わりにジオクチルアミンを使用した以外は合成例6の記載の方法に従って、黄色油状のマイケル供与体生成物(D20)を合成した。
Synthesis Example 7 Synthesis of Compound (D20) A yellow oily Michael donor product (D20) was synthesized according to the method described in Synthesis Example 6 except that dioctylamine was used instead of morpholine in Synthesis Example 6.
合成例8:化合物(D23)の合成 Synthesis Example 8: Synthesis of compound (D23)
攪拌機、温度計、冷却管を備えた500mL四つ口フラスコに、2−[4−(ブロモメチル)フェニル]プロピオン酸の29.2gとイソプロピルアルコールの40mLを仕込み氷冷下で8M水酸化ナトリウム水溶液の15mLを添加し、同温度で30分攪拌した。合成例1で合成した中間生成物(103)の20.9gを添加し、20℃で3時間攪拌した。次に、8M水酸化ナトリウム水溶液の22mLを添加し、50℃で2時間攪拌した。イソプロピルアルコールを減圧留去し、残った反応混合物を6N塩酸でpH5に調整した。トルエンで抽出し、2回の水洗と1回の飽和食塩水洗浄を行い、有機層を硫酸マグネシウムで一昼夜乾燥させた。有機溶剤を減圧留去し、得られた濃縮残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、黄色油状の中間生成物(109)を得た。収量:24.1g、収率:65% A 500 mL four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a condenser tube was charged with 29.2 g of 2- [4- (bromomethyl) phenyl] propionic acid and 40 mL of isopropyl alcohol. 15 mL was added and stirred at the same temperature for 30 minutes. 20.9 g of the intermediate product (103) synthesized in Synthesis Example 1 was added and stirred at 20 ° C. for 3 hours. Next, 22 mL of 8M aqueous sodium hydroxide solution was added and stirred at 50 ° C. for 2 hours. Isopropyl alcohol was distilled off under reduced pressure, and the remaining reaction mixture was adjusted to pH 5 with 6N hydrochloric acid. Extraction was performed with toluene, washing with water twice and washing with a saturated saline solution were performed, and the organic layer was dried with magnesium sulfate all day and night. The organic solvent was distilled off under reduced pressure, and the resulting concentrated residue was purified by silica gel column chromatography to obtain a yellow oily intermediate product (109). Yield: 24.1 g, Yield: 65%
攪拌機、温度計、滴下ロートを備えた200mLフラスコに、中間生成物(109)の3.71gと0.1mLのN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)と15mLの塩化メチレンを加えて溶解し、これに1.79gの塩化チオニルを滴下して2時間反応させた。反応溶液を減圧濃縮し、濃縮残渣を30mLのジクロロメタンに溶解して酸クロリドのジクロロメタン溶液を調製した。攪拌機、温度計、滴下ロートを備えた別の300mLフラスコにモルホリン2mLと30mLの塩化メチレンを加えて溶解し、これに前述の酸クロリドのジクロロメタン溶液を20分かけて滴下した。30分間攪拌して反応を完結させ、1M−水酸化ナトリウム水溶液を添加して反応を停止させた。反応液を分液ロートに移し、有機層を2回水洗した後、硫酸マグネシウムで、一昼夜乾燥させた。ジクロロメタンを減圧留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィーによって精製し、黄色油状の中間生成物(110)を得た。収量:3.65g、収率:83% In a 200 mL flask equipped with a stirrer, thermometer and dropping funnel, 3.71 g of intermediate product (109), 0.1 mL of N, N-dimethylformamide (DMF) and 15 mL of methylene chloride were added and dissolved. 1.79 g of thionyl chloride was added dropwise to the reaction mixture for 2 hours. The reaction solution was concentrated under reduced pressure, and the concentrated residue was dissolved in 30 mL of dichloromethane to prepare a solution of acid chloride in dichloromethane. In another 300 mL flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a dropping funnel, 2 mL of morpholine and 30 mL of methylene chloride were added and dissolved, and the above dichloromethane solution of acid chloride was added dropwise thereto over 20 minutes. The reaction was completed by stirring for 30 minutes, and 1M-aqueous sodium hydroxide solution was added to stop the reaction. The reaction solution was transferred to a separatory funnel, and the organic layer was washed twice with water, and then dried with magnesium sulfate all day and night. Dichloromethane was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography to obtain a yellow oily intermediate product (110). Yield: 3.65 g, Yield: 83%
攪拌機、温度計を備えた50mL3つ口フラスコに、中間生成物(108)の2.20gと無水ピペラジンの1.29gを加え、窒素雰囲気下、120℃で15時間加熱した。終了後、蒸留水を添加して反応を停止し、ジクロロメタンで抽出した。水洗を3回、飽和塩化ナトリウム水で1回洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで一昼夜乾燥させた。ジクロロメタンを減圧留去し、黄色油状のマイケル供与体生成物(D23)を得た。収量:2.53g、収率:100% 2.20 g of the intermediate product (108) and 1.29 g of anhydrous piperazine were added to a 50 mL three-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer, and heated at 120 ° C. for 15 hours under a nitrogen atmosphere. After completion, distilled water was added to stop the reaction, and the mixture was extracted with dichloromethane. The organic layer was washed with water three times and once with saturated aqueous sodium chloride, and the organic layer was dried overnight with magnesium sulfate. Dichloromethane was distilled off under reduced pressure to obtain a yellow oily Michael donor product (D23). Yield: 2.53 g, Yield: 100%
合成例9:化合物(D24)の合成
合成例8において、モルホリンの代わりにジオクチルアミンを使用した以外は合成例8の記載の方法に従って、黄色油状のマイケル供与体生成物(D24)を合成した。
Synthesis Example 9 Synthesis of Compound (D24) A yellow oily Michael donor product (D24) was synthesized according to the method described in Synthesis Example 8 except that dioctylamine was used instead of morpholine in Synthesis Example 8.
〔マイケル付加受容体の合成〕
以下に、パーフルオロポリエーテル(PFPE)基の両末端に、マイケル付加受容部位として機能するアクリレート基を有するマイケル付加受容体の合成を例示する。
[Synthesis of Michael addition receptor]
Below, the synthesis | combination of the Michael addition acceptor which has an acrylate group which functions as a Michael addition acceptance site at both ends of a perfluoropolyether (PFPE) group is illustrated.
合成例10
撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、下記構造式(A−1)で表される両末端水酸基含有パーフルオロポリエーテル化合物20g、溶媒としてジイソプロピルエーテル20g、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.02g、中和剤としてトリエチルアミン3.1gを仕込み、空気気流下にて攪拌を開始し、フラスコ内を10℃に保ちながらアクリル酸クロライド2.7gを1時間かけて滴下した。滴下終了後、10℃で1時間攪拌し、昇温して30℃で1時間攪拌した後、50℃に昇温して10時間攪拌することにより反応を行い、ガスクロマトグラフィー測定にてアクリル酸クロライドの消失が確認された。次いで、溶媒としてジイソプロピルエーテル40gを追加した後、イオン交換水80gを混合して攪拌してから静置し水層を分離させて取り除く方法による洗浄を3回繰り返した。次いで、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.02gを添加し、脱水剤として硫酸マグネシウム8gを添加して1日間静置することで完全に脱水した後、脱水剤を濾別した。
Synthesis Example 10
In a glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a dropping device, a hydroxyl group-containing perfluoropolyether compound 20 g represented by the following structural formula (A-1), diisopropyl ether 20 g as a solvent, a polymerization inhibitor P-methoxyphenol 0.02 g and triethylamine 3.1 g as a neutralizer were added, stirring was started in an air stream, and 2.7 g of acrylic acid chloride was added dropwise over 1 hour while maintaining the flask at 10 ° C. did. After completion of dropping, the mixture is stirred at 10 ° C. for 1 hour, heated to 30 ° C. for 1 hour, then heated to 50 ° C. and stirred for 10 hours, and acrylic acid is measured by gas chromatography. The disappearance of chloride was confirmed. Next, after adding 40 g of diisopropyl ether as a solvent, 80 g of ion-exchanged water was mixed and stirred, and then allowed to stand, and washing by a method of separating and removing the aqueous layer was repeated three times. Next, 0.02 g of p-methoxyphenol was added as a polymerization inhibitor, 8 g of magnesium sulfate was added as a dehydrating agent, and the mixture was allowed to stand for 1 day for complete dehydration, and then the dehydrating agent was filtered off.
次いで、減圧下で溶媒を留去することによって、下記構造式(A−2)で表されるポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖を有するマイケル付加受容体を得た。 Subsequently, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a Michael addition acceptor having a poly (perfluoroalkylene ether) chain represented by the following structural formula (A-2).
合成例11
攪拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン55.88g下記構造式(A−3)で表される両末端水酸基含有パーフルオロポリエーテル化合物50g、p−メトキシフェノール0.022g、ジブチルヒドロキシトルエン0.168g、オクチル酸錫0.017gを仕込み、空気気流下で攪拌を開始し、75℃を保ちながら1,1−(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート5.87gを1時間かけて滴下した。滴下終了後、75℃で1時間攪拌し、80℃に昇温して10時間攪拌し、IRスペクトル測定でイソシアネート基の消失を確認した。
Synthesis Example 11
1,3-bis (trifluoromethyl) benzene 55.88 g in a glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube, and a dropping device, hydroxyl group-containing perfluoropolyester represented by the following structural formula (A-3) 50 g of ether compound, 0.022 g of p-methoxyphenol, 0.168 g of dibutylhydroxytoluene, and 0.017 g of tin octylate were charged, and stirring was started under an air stream. 1,1- (bisacryloyloxy was maintained at 75 ° C. 5.87 g of methyl) ethyl isocyanate was added dropwise over 1 hour. After completion of dropping, the mixture was stirred at 75 ° C. for 1 hour, heated to 80 ° C. and stirred for 10 hours, and the disappearance of isocyanate groups was confirmed by IR spectrum measurement.
有機溶剤を減圧留去し、下記構造式(A−4)で表されるポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖を有するマイケル付加受容体を得た。 The organic solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a Michael addition acceptor having a poly (perfluoroalkylene ether) chain represented by the following structural formula (A-4).
合成例12
攪拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン53.57g、下記構造式(A−5)で表される片末端水酸基含有パーフルオロポリエーテル化合物50g、p-メトキシフェノール0.021g、ジブチルヒドロキシトルエン0.161g、オクチル酸錫0.016g、中和剤としてトリエチルアミン3.1gを仕込み、空気気流下で攪拌を開始し、フラスコ内を10℃に保ちながらアクリル酸クロライド1.40gを1時間かけて滴下した。滴下終了後、10℃で1時間攪拌し、昇温して30℃で1時間攪拌した後、50℃に昇温して10時間攪拌することにより反応を行い、ガスクロマトグラフィー測定にてアクリル酸クロライドの消失が確認された。次いで、溶媒としてジイソプロピルエーテル40gを追加した後、イオン交換水80gを混合して攪拌してから静置し水層を分離させて取り除く方法による洗浄を3回繰り返した。次いで、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.02gを添加し、脱水剤として硫酸マグネシウム8gを添加して1日間静置することで完全に脱水した後、脱水剤を濾別した。
Synthesis Example 12
In a glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a dropping device, 53.57 g of 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene and a hydroxyl group containing one terminal hydroxyl group represented by the following structural formula (A-5) 50 g of fluoropolyether compound, 0.021 g of p-methoxyphenol, 0.161 g of dibutylhydroxytoluene, 0.016 g of tin octylate, and 3.1 g of triethylamine as a neutralizing agent were added, and stirring was started under an air stream. While maintaining the temperature at 10 ° C., 1.40 g of acrylic acid chloride was added dropwise over 1 hour. After completion of dropping, the mixture is stirred at 10 ° C. for 1 hour, heated to 30 ° C. for 1 hour, then heated to 50 ° C. and stirred for 10 hours, and acrylic acid is measured by gas chromatography. The disappearance of chloride was confirmed. Next, after adding 40 g of diisopropyl ether as a solvent, 80 g of ion-exchanged water was mixed and stirred, and then allowed to stand, and washing by a method of separating and removing the aqueous layer was repeated three times. Next, 0.02 g of p-methoxyphenol was added as a polymerization inhibitor, 8 g of magnesium sulfate was added as a dehydrating agent, and the mixture was allowed to stand for 1 day for complete dehydration, and then the dehydrating agent was filtered off.
次いで、減圧下で溶媒を留去することによって、下記構造式(A−6)で表されるポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖を有するマイケル付加受容体を得た。 Subsequently, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a Michael addition acceptor having a poly (perfluoroalkylene ether) chain represented by the following structural formula (A-6).
合成例13
攪拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン53.57g、構造式(A−5)で表される片末端水酸基含有パーフルオロポリエーテル化合物50g、p-メトキシフェノール0.021g、ジブチルヒドロキシトルエン0.161g、オクチル酸錫0.016gを仕込み、空気気流下で攪拌を開始し、75℃を保ちながら1.1−(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート3.57gを1時間かけて滴下した。滴下終了後、75℃で1時間攪拌し、80℃に昇温して10時間攪拌し、IRスペクトル測定でイソシアネート基の消失を確認した。
Synthesis Example 13
In a glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a dropping device, 53.57 g of 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene and a single-terminal hydroxyl group-containing perfluoro represented by the structural formula (A-5) First, 50 g of a polyether compound, 0.021 g of p-methoxyphenol, 0.161 g of dibutylhydroxytoluene, and 0.016 g of tin octylate were charged, and stirring was started in an air stream, and 1.1- (bisacryloyl was maintained while maintaining 75 ° C. 3.57 g of oxymethyl) ethyl isocyanate was added dropwise over 1 hour. After completion of dropping, the mixture was stirred at 75 ° C. for 1 hour, heated to 80 ° C. and stirred for 10 hours, and the disappearance of isocyanate groups was confirmed by IR spectrum measurement.
次いで、減圧下で溶媒を留去することによって、下記構造式(A−7)で表されるポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖を有するマイケル付加受容体を得た。 Subsequently, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a Michael addition acceptor having a poly (perfluoroalkylene ether) chain represented by the following structural formula (A-7).
〔マイケル付加体の合成〕
以下に、α−アミノアセトフェノン構造を有するマイケル付加供与体と、パーフルオロポリエーテル(PFPE)基を有するマイケル付加受容体から合成されるマイケル付加体の合成を例示する。
[Synthesis of Michael adduct]
Hereinafter, the synthesis of a Michael adduct synthesized from a Michael addition donor having an α-aminoacetophenone structure and a Michael addition acceptor having a perfluoropolyether (PFPE) group is exemplified.
合成例14
撹拌機、コンデンサ及び熱電対を備えた100mLの三口フラスコに合成例10で合成したマイケル付加受容体(A−2)15.0gと、合成例1で得られたマイケル付加供与体(D1)7.3gと、アセトニトリル15mLを加え、室温で24時間撹拌した。反応混合物を減圧濃縮して、含フッ素アセトフェノン誘導体〔前記の化合物(M1)〕22.3gを得た。化合物(M1)の1H−NMRチャートを図1に示す。
Synthesis Example 14
15.0 g of the Michael addition acceptor (A-2) synthesized in Synthesis Example 10 in a 100 mL three-necked flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermocouple, and the Michael addition donor (D1) 7 obtained in Synthesis Example 1 .3 g and 15 mL of acetonitrile were added and stirred at room temperature for 24 hours. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure to obtain 22.3 g of a fluorine-containing acetophenone derivative [the above compound (M1)]. A 1 H-NMR chart of the compound (M1) is shown in FIG.
合成例15
撹拌機、コンデンサ及び熱電対を備えた100mLの三口フラスコに合成例10で合成したマイケル付加受容体(A−2)15.0gと、合成例2で得られたマイケル付加供与体(D2)7.6gと、アセトニトリル15mLを加え、室温で24時間撹拌した。反応混合物を減圧濃縮して、含フッ素アセトフェノン誘導体〔前記の化合物(M2)〕22.6gを得た。化合物(M2)の1H−NMRチャートを図2に示す。
Synthesis Example 15
15.0 g of Michael addition acceptor (A-2) synthesized in Synthesis Example 10 in a 100 mL three-necked flask equipped with a stirrer, condenser and thermocouple, and Michael addition donor (D2) 7 obtained in Synthesis Example 2 .6 g and 15 mL of acetonitrile were added, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure to obtain 22.6 g of a fluorine-containing acetophenone derivative [the above compound (M2)]. A 1 H-NMR chart of the compound (M2) is shown in FIG.
合成例16
撹拌機、コンデンサ及び熱電対を備えた100mLの三口フラスコに合成例10で合成したマイケル付加受容体(A−2)15.0gと、合成例3で得られたマイケル付加供与体(D9)8.9gと、アセトニトリル15mLを加え、室温で24時間撹拌した。反応混合物を減圧濃縮して、含フッ素アセトフェノン誘導体〔前記の化合物(M9)〕23.9gを得た。化合物(M9)の1H−NMRチャートを図3に示す。
Synthesis Example 16
15.0 g of the Michael addition acceptor (A-2) synthesized in Synthesis Example 10 in a 100 mL three-necked flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermocouple, and the Michael addition donor (D9) 8 obtained in Synthesis Example 3 .9 g and 15 mL of acetonitrile were added and stirred at room temperature for 24 hours. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure to obtain 23.9 g of a fluorine-containing acetophenone derivative [the aforementioned compound (M9)]. A 1 H-NMR chart of the compound (M9) is shown in FIG.
合成例17
撹拌機、コンデンサ及び熱電対を備えた100mLの三口フラスコに合成例10で合成したマイケル付加受容体(A−2)15.0gと、合成例4で得られたマイケル付加供与体(D16)7.4gと、アセトニトリル15mLを加え、室温で24時間撹拌した。反応混合物を減圧濃縮して、含フッ素アセトフェノン誘導体〔前記の化合物(M16)〕22.4gを得た。
Synthesis Example 17
15.0 g of Michael addition acceptor (A-2) synthesized in Synthesis Example 10 in a 100 mL three-necked flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermocouple, and Michael addition donor (D16) 7 obtained in Synthesis Example 4 .4 g and 15 mL of acetonitrile were added and stirred at room temperature for 24 hours. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure to obtain 22.4 g of a fluorine-containing acetophenone derivative [the above compound (M16)].
合成例18
撹拌機、コンデンサ及び熱電対を備えた100mLの三口フラスコに合成例10で合成したマイケル付加受容体(A−2)15.0gと、合成例5で得られたマイケル付加供与体(D17)10.4gと、アセトニトリル15mLを加え、室温で24時間撹拌した。反応混合物を減圧濃縮して、含フッ素アセトフェノン誘導体〔前記の化合物(M17)〕25.4gを得た。
Synthesis Example 18
15.0 g of the Michael addition acceptor (A-2) synthesized in Synthesis Example 10 in a 100 mL three-necked flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermocouple, and the Michael addition donor (D17) 10 obtained in Synthesis Example 5 .4 g and 15 mL of acetonitrile were added and stirred at room temperature for 24 hours. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure to obtain 25.4 g of a fluorine-containing acetophenone derivative [the above compound (M17)].
合成例19
撹拌機、コンデンサ及び熱電対を備えた100mLの三口フラスコに合成例10で合成したマイケル付加受容体(A−2)15.0gと、合成例6で得られたマイケル付加供与体(D18)9.6gと、アセトニトリル15mLを加え、室温で24時間撹拌した。反応混合物を減圧濃縮して、含フッ素アセトフェノン誘導体〔前記の化合物(M18)〕24.6gを得た。化合物(M18)の1H−NMRチャートを図4に示す。
Synthesis Example 19
15.0 g of the Michael addition acceptor (A-2) synthesized in Synthesis Example 10 in a 100 mL three-necked flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermocouple, and Michael addition donor (D18) 9 obtained in Synthesis Example 6 .6 g and 15 mL of acetonitrile were added, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure to obtain 24.6 g of a fluorine-containing acetophenone derivative [the above compound (M18)]. A 1 H-NMR chart of the compound (M18) is shown in FIG.
合成例20
撹拌機、コンデンサ及び熱電対を備えた100mLの三口フラスコに合成例10で合成したマイケル付加受容体(A−2)15.0gと、合成例7で得られたマイケル付加供与体(D20)12.6gと、アセトニトリル15mLを加え、室温で24時間撹拌した。反応混合物を減圧濃縮して、含フッ素アセトフェノン誘導体〔前記の化合物(M20)〕27.6gを得た。化合物(M20)の1H−NMRチャートを図5に示す。
Synthesis Example 20
15.0 g of Michael addition acceptor (A-2) synthesized in Synthesis Example 10 in a 100 mL three-necked flask equipped with a stirrer, condenser and thermocouple, and Michael addition donor (D20) 12 obtained in Synthesis Example 7 .6 g and 15 mL of acetonitrile were added, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure to obtain 27.6 g of a fluorine-containing acetophenone derivative [the above compound (M20)]. A 1 H-NMR chart of the compound (M20) is shown in FIG.
合成例21
撹拌機、コンデンサ及び熱電対を備えた100mLの三口フラスコに合成例10で合成したマイケル付加受容体(A−2)15.0gと、合成例8で得られたマイケル付加供与体(D23)10.1gと、アセトニトリル15mLを加え、室温で24時間撹拌した。反応混合物を減圧濃縮して、含フッ素アセトフェノン誘導体〔前記の化合物(M23)〕25.1gを得た。
Synthesis Example 21
15.0 g of Michael addition acceptor (A-2) synthesized in Synthesis Example 10 in a 100 mL three-necked flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermocouple, and Michael addition donor (D23) 10 obtained in Synthesis Example 8 0.1 g and 15 mL of acetonitrile were added and stirred at room temperature for 24 hours. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure to obtain 25.1 g of a fluorine-containing acetophenone derivative [the aforementioned compound (M23)].
合成例22
撹拌機、コンデンサ及び熱電対を備えた100mLの三口フラスコに合成例10で合成したマイケル付加受容体(A−2)15.0gと、合成例9で得られたマイケル付加供与体(D24)13.2gと、アセトニトリル15mLを加え、室温で24時間撹拌した。反応混合物を減圧濃縮して、含フッ素アセトフェノン誘導体〔前記の化合物(M24)〕28.2gを得た。
Synthesis Example 22
15.0 g of Michael addition acceptor (A-2) synthesized in Synthesis Example 10 in a 100 mL three-necked flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermocouple, and Michael addition donor (D24) 13 obtained in Synthesis Example 9 0.2 g and 15 mL of acetonitrile were added and stirred at room temperature for 24 hours. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure to obtain 28.2 g of a fluorine-containing acetophenone derivative [the aforementioned compound (M24)].
合成例23
撹拌機、コンデンサ及び熱電対を備えた300mLの三口フラスコに合成例11で合成したマイケル付加受容体(A−4)45.0gと、合成例1で得られたマイケル付加供与体(D1)14.6gと、アセトニトリル100mLを加え、室温で24時間撹拌した。反応混合物を減圧濃縮して、含フッ素アセトフェノン誘導体〔前記の化合物(M37)〕59.6gを得た。
Synthesis Example 23
45.0 g of the Michael addition acceptor (A-4) synthesized in Synthesis Example 11 in a 300 mL three-necked flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermocouple, and the Michael addition donor (D1) 14 obtained in Synthesis Example 1 .6 g and 100 mL of acetonitrile were added and stirred at room temperature for 24 hours. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure to obtain 59.6 g of a fluorine-containing acetophenone derivative [the above compound (M37)].
合成例24
撹拌機、コンデンサ及び熱電対を備えた200mLの三口フラスコに合成例11で合成したマイケル付加受容体(A−4)15.0gと、合成例2で得られたマイケル付加供与体(D2)5.1gと、アセトニトリル50mLを加え、室温で24時間撹拌した。反応混合物を減圧濃縮して、含フッ素アセトフェノン誘導体〔前記の化合物(M38)〕20.1gを得た。
Synthesis Example 24
15.0 g of Michael addition acceptor (A-4) synthesized in Synthesis Example 11 in a 200 mL three-necked flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermocouple, and Michael addition donor (D2) 5 obtained in Synthesis Example 2 0.1 g and 50 mL of acetonitrile were added and stirred at room temperature for 24 hours. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure to obtain 20.1 g of a fluorine-containing acetophenone derivative [the above compound (M38)].
合成例25
撹拌機、コンデンサ及び熱電対を備えた100mLの三口フラスコに合成例12で合成したマイケル付加受容体(A−6)13.1gと、合成例1で得られたマイケル付加供与体(D1)1.5gと、アセトニトリル15mLを加え、室温で24時間撹拌した。反応混合物を減圧濃縮して、含フッ素アセトフェノン誘導体〔前記の化合物(M60)〕14.6gを得た。
Synthesis Example 25
13.1 g of Michael addition acceptor (A-6) synthesized in Synthesis Example 12 in a 100 mL three-necked flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermocouple, and Michael addition donor (D1) 1 obtained in Synthesis Example 1 0.5 g and 15 mL of acetonitrile were added and stirred at room temperature for 24 hours. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure to obtain 14.6 g of a fluorine-containing acetophenone derivative [the above compound (M60)].
合成例26
撹拌機、コンデンサ及び熱電対を備えた300mLの三口フラスコに合成例13で合成したマイケル付加受容体(A−7)50.0gと、合成例1で得られたマイケル付加供与体(D1)10.1gと、アセトニトリル100mLを加え、室温で24時間撹拌した。反応混合物を減圧濃縮して、含フッ素アセトフェノン誘導体〔前記の化合物(M96)〕60.1gを得た。
Synthesis Example 26
50.0 g of Michael addition acceptor (A-7) synthesized in Synthesis Example 13 in a 300 mL three-necked flask equipped with a stirrer, condenser and thermocouple, and Michael addition donor (D1) 10 obtained in Synthesis Example 1 0.1 g and 100 mL of acetonitrile were added and stirred at room temperature for 24 hours. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure to obtain 60.1 g of a fluorine-containing acetophenone derivative [the above compound (M96)].
合成例27:フッ素系界面活性剤(1)の合成
撹拌装置、温度計、冷却管を備えたガラスフラスコに、溶媒としてイソプロピルエーテル26.4gと、下記式で表される片末端に水酸基を有するシリコーン化合物を25.2gと、触媒としてトリエチルアミン0.66gを仕込み、フラスコ内温度を5℃に保ったまま、30分間攪拌した。
Synthesis Example 27: Synthesis of Fluorosurfactant (1) A glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a cooling tube has 26.4 g of isopropyl ether as a solvent and a hydroxyl group at one end represented by the following formula. 25.2 g of a silicone compound and 0.66 g of triethylamine were charged as a catalyst, and the mixture was stirred for 30 minutes while maintaining the temperature in the flask at 5 ° C.
次いで、2−ブロモイソ酪酸ブロミド1.50gを仕込んで3時間攪拌し、40℃に昇温して8時間攪拌した。反応終了後、イオン交換水80gを混合して攪拌してから静置し水層を分離させて取り除く方法による洗浄を3回繰り返した。次いで、脱水剤として硫酸マグネシウム8gを添加して1日間静置することで完全に脱水した後、脱水剤を濾別した。その後、減圧下で溶媒を留去することで、下記式に示されるラジカル生成能を有する官能基と分子量2,000以上のシリコーン鎖を1本含む化合物を得た。 Next, 1.50 g of 2-bromoisobutyric acid bromide was added and stirred for 3 hours, heated to 40 ° C. and stirred for 8 hours. After completion of the reaction, 80 g of ion-exchanged water was mixed and stirred, and then left to stand, and washing by a method of separating and removing the aqueous layer was repeated three times. Next, 8 g of magnesium sulfate was added as a dehydrating agent and left to stand for 1 day for complete dehydration, and then the dehydrating agent was filtered off. Thereafter, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a compound containing a functional group having a radical generating ability represented by the following formula and one silicone chain having a molecular weight of 2,000 or more.
窒素導入管、撹拌装置、温度計、冷却管を備え、窒素置換したガラスフラスコに、イソプロピルアルコール30.70g、メチルエチルケトン30.70g、トリデカフルオロヘキシルエチルメタクリレート10.93g、メトキシベンゼン0.5470gを窒素気流下にて攪拌しながら25℃で1時間攪拌した。次いで、塩化第一銅0.4510g、臭化第二銅0.1130g、2,2−ビピリジル1.581gを仕込み、30分攪拌した。60℃に昇温した後に、前記ラジカル生成能を有する官能基と分子量2,000以上のシリコーン鎖を1本含む化合物30gを加え、フラスコ内温度を60℃に保ったまま4時間攪拌した。その後、2−ヒドロキシエチルメタクリレート6.585gを仕込み、1時間攪拌した。その後75℃に昇温して31時間攪拌した。空気下にて85%りん酸水溶液1.167gを加えて2時間攪拌し、析出した固形分を濾別した。イオン交換樹脂による触媒の除去を行い、イオン交換樹脂を濾別してブロック共重合体を得た。次いで、窒素導入管、撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、得られた共重合体32.54g、メチルイソブチルケトン36.70g、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.0149質量部、ジブチルヒドロキシトルエン0.1116g及びウレタン化触媒としてオクチル酸錫0.0111gを仕込み、空気気流下で攪拌を開始し、60℃を保ちながら、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート4.67gを加えた。その後、60℃で1時間攪拌した後、80℃に昇温し4時間攪拌することにより、IRスペクトル測定でイソシアネート基の消失を確認し、メチルイソブチルケトン50.46gを加えることで活性エネルギー線硬化性基を有するフッ素系界面活性剤を30質量%含有するメチルイソブチルケトン溶液を得た。得られたフッ素系界面活性剤の分子量をGPC(ポリスチレン換算分子量)で測定した結果、数平均分子量10,500、重量平均分子量12,000であった。 A nitrogen introducing tube, a stirrer, a thermometer, and a cooling tube are provided, and nitrogen-substituted glass flask is charged with 30.70 g of isopropyl alcohol, 30.70 g of methyl ethyl ketone, 10.93 g of tridecafluorohexyl ethyl methacrylate, and 0.5470 g of methoxybenzene. It stirred at 25 degreeC for 1 hour, stirring under airflow. Next, 0.4510 g of cuprous chloride, 0.1130 g of cupric bromide, and 1.581 g of 2,2-bipyridyl were charged and stirred for 30 minutes. After raising the temperature to 60 ° C., 30 g of a compound containing the functional group having radical generating ability and one silicone chain having a molecular weight of 2,000 or more was added, and the mixture was stirred for 4 hours while maintaining the temperature in the flask at 60 ° C. Then, 6.585 g of 2-hydroxyethyl methacrylate was charged and stirred for 1 hour. Thereafter, the temperature was raised to 75 ° C. and stirred for 31 hours. Under air, 1.167 g of 85% aqueous phosphoric acid solution was added and stirred for 2 hours, and the precipitated solid was separated by filtration. The catalyst was removed with an ion exchange resin, and the ion exchange resin was filtered off to obtain a block copolymer. Next, 32.54 g of the obtained copolymer, 36.70 g of methyl isobutyl ketone, and p-methoxyphenol 0 as a polymerization inhibitor were added to a glass flask equipped with a nitrogen introducing tube, a stirring device, a thermometer, a cooling tube, and a dropping device. .0149 parts by mass, 0.1116 g of dibutylhydroxytoluene and 0.0111 g of tin octylate as a urethanization catalyst were added, stirring was started under an air stream, and 4.67 g of 2-acryloyloxyethyl isocyanate was maintained while maintaining 60 ° C. added. Then, after stirring at 60 ° C. for 1 hour, the temperature was raised to 80 ° C. and stirred for 4 hours, thereby confirming the disappearance of the isocyanate group by IR spectrum measurement, and adding 50.46 g of methyl isobutyl ketone to cure the active energy ray. A methyl isobutyl ketone solution containing 30% by mass of a fluorosurfactant having a functional group was obtained. As a result of measuring the molecular weight of the obtained fluorosurfactant by GPC (polystyrene equivalent molecular weight), the number average molecular weight was 10,500 and the weight average molecular weight was 12,000.
合成例28:フッ素系界面活性剤(2)の合成
撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、メチルイソブチルケトン63gを仕込み、窒素気流下にて攪拌しながら105℃に昇温した。次いで、合成例10で合成した、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖を有するジアクリレート体(A−2)21.5g、2−ヒドロキシエチルメタクリレート41.3g、ラジカル重合開始剤としてt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート9.4gとメチルイソブチルケトン126gを混合した開始剤溶液135.4gの3種類の滴下液をそれぞれ別々の滴下装置にセットし、フラスコ内を105℃に保ちながら同時に2時間かけて滴下した。滴下終了後、105℃で10時間攪拌した後、減圧下で溶媒を留去することによって、重合体(P−1)67.5gを得た。次いで、溶媒としてメチルエチルケトン74.7g、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.1g、ウレタン化触媒としてジブチル錫ジラウレート0.06gを仕込み、空気気流下で攪拌を開始し、60℃を保ちながら2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート44.8gを1時間で滴下した。滴下終了後、60℃で1時間攪拌した後、80℃に昇温して10時間攪拌することにより反応を行った結果、IRスペクトル測定によりイソシアネート基の消失が確認された。次いで、メチルエチルケトン37.4gを添加し、PFPE鎖と重合性不飽和基とを有するフッ素系界面活性剤(2)50%含有のメチルエチルケトン溶液224.6gを得た。分子量をGPC(ポリスチレン換算分子量)で測定した結果、数平均分子量2,400、重量平均分子量7,100、最大分子量20万であった。
Synthesis Example 28: Synthesis of fluorinated surfactant (2) A glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser tube, and a dropping device was charged with 63 g of methyl isobutyl ketone and heated to 105 ° C while stirring under a nitrogen stream. The temperature rose. Subsequently, 21.5 g of diacrylate body (A-2) synthesized in Synthesis Example 10 having a poly (perfluoroalkylene ether) chain, 41.3 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, t-butylperoxy- as a radical polymerization initiator Three types of dripping liquid of 135.4 g of initiator solution in which 9.4 g of 2-ethylhexanoate and 126 g of methyl isobutyl ketone were mixed were set in separate dripping apparatuses, respectively, and kept at 105 ° C. for 2 hours at the same time. It was dripped over. After completion of dropping, the mixture was stirred at 105 ° C. for 10 hours, and then the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 67.5 g of a polymer (P-1). Next, 74.7 g of methyl ethyl ketone as a solvent, 0.1 g of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor, and 0.06 g of dibutyltin dilaurate as a urethanization catalyst were charged, stirring was started in an air stream, 44.8 g of acryloyloxyethyl isocyanate was added dropwise over 1 hour. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 60 ° C. for 1 hour, then heated to 80 ° C. and stirred for 10 hours. As a result, the disappearance of the isocyanate group was confirmed by IR spectrum measurement. Next, 37.4 g of methyl ethyl ketone was added to obtain 224.6 g of a methyl ethyl ketone solution containing 50% of a fluorosurfactant (2) having a PFPE chain and a polymerizable unsaturated group. As a result of measuring molecular weight by GPC (polystyrene conversion molecular weight), it was number average molecular weight 2,400, weight average molecular weight 7,100, and maximum molecular weight 200,000.
合成例29:フッ素系界面活性剤(3)の合成
撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、溶媒としてメチルイソブチルケトン74.2質量部を仕込み、窒素気流下にて攪拌しながら90℃に昇温した。次いで、トリデカフルオロヘキシルエチルメタクリレート9質量部と、下記で表される単量体36質量部及び2−ヒドロキシエチルメタクリレート26.4質量部をメチルイソブチルケトン128.9質量部に溶解したモノマー溶液と、ラジカル重合開始剤としてt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート10.7質量部をメチルイソブチルケトン11.6質量部に溶解した重合開始剤溶液との2種類の滴下液をそれぞれ別々の滴下装置にセットし、フラスコ内を90℃に保ちながら同時に2時間かけて滴下した。滴下終了後、90℃で13時間攪拌して、重合体(P−2)の溶液を得た。
Synthesis Example 29: Synthesis of Fluorosurfactant (3) A glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser tube, and a dropping device was charged with 74.2 parts by mass of methyl isobutyl ketone as a solvent under a nitrogen stream. The temperature was raised to 90 ° C. with stirring. Next, 9 parts by mass of tridecafluorohexylethyl methacrylate, a monomer solution in which 36 parts by mass of the monomer represented below and 26.4 parts by mass of 2-hydroxyethyl methacrylate were dissolved in 128.9 parts by mass of methyl isobutyl ketone, As a radical polymerization initiator, two kinds of dropwise addition liquids, each containing 10.7 parts by mass of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate and 11.6 parts by mass of methyl isobutyl ketone, were separately added dropwise. It set to the apparatus and it was dripped over 2 hours simultaneously, keeping the inside of a flask at 90 degreeC. After completion of dropping, the mixture was stirred at 90 ° C. for 13 hours to obtain a polymer (P-2) solution.
上記の重合体(P−2)の溶液に、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.04質量部、ウレタン化触媒としてオクチル酸錫0.03質量部を仕込み、空気気流下で攪拌を開始し、60℃を保ちながら、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート27.7質量部を1時間で滴下した。滴下終了後、60℃で2時間攪拌した後、80℃に昇温して10時間攪拌することにより、IRスペクトル測定でイソシアネート基の消失を確認された。次いで、メチルイソブチルケトンを加え、フッ素系界面活性剤(3)を20質量%含有するメチルイソブチルケトン溶液を得た。得られたフッ素系界面活性剤(3)の分子量をGPC(ポリスチレン換算分子量)で測定した結果、数平均分子量2,400、重量平均分子量6,400であり、重合性不飽和基当量は493g/eq.であった。 A solution of the above polymer (P-2) was charged with 0.04 parts by mass of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor and 0.03 parts by mass of tin octylate as a urethanization catalyst, and stirring was started under an air stream. While maintaining the temperature at 60 ° C., 27.7 parts by mass of 2-acryloyloxyethyl isocyanate was added dropwise over 1 hour. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 60 ° C. for 2 hours, then heated to 80 ° C. and stirred for 10 hours, whereby disappearance of the isocyanate group was confirmed by IR spectrum measurement. Subsequently, methyl isobutyl ketone was added to obtain a methyl isobutyl ketone solution containing 20% by mass of the fluorosurfactant (3). The molecular weight of the obtained fluorosurfactant (3) was measured by GPC (polystyrene equivalent molecular weight). As a result, the number average molecular weight was 2,400, the weight average molecular weight was 6,400, and the polymerizable unsaturated group equivalent was 493 g / eq. Met.
合成例30:フッ素系界面活性剤(4)の合成
撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、溶媒としてメチルイソブチルケトン96.7gを仕込み、窒素気流下にて攪拌しながら105℃に昇温した。次いで、合成例10で得られた化合物(A−2)74gと、化71で表されるシリコーン基を有する重合性不飽和単量体37g及び2−ヒドロキシエチルメタクリレート45.4gをメチルイソブチルケトン126gに溶解したモノマー溶液と、ラジカル重合開始剤としてt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート23.5gをメチルイソブチルケトン67.8gに溶解した重合開始剤溶液との3種類の滴下液をそれぞれ別々の滴下装置にセットし、フラスコ内を105℃に保ちながら同時に2時間かけて滴下した。滴下終了後、105℃で10時間攪拌して、重合体(P−3)の溶液を得た。上記の重合体(P−3)の溶液に、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.2g、ウレタン化触媒としてオクチル酸錫0.06gを仕込み、空気気流下で攪拌を開始し、60℃を保ちながら、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート49.1gを1時間で滴下した。滴下終了後、60℃で1時間攪拌した後、80℃に昇温して10時間攪拌し、IRスペクトル測定でイソシアネート基の消失を確認した。次いで、メチルイソブチルケトンを加え、フッ素系界面活性剤(4)を40%含有するメチルイソブチルケトン溶液を得た。得られたフッ素系界面活性剤(4)の分子量をGPC(ポリスチレン換算分子量)で測定した結果、数平均分子量2,700、重量平均分子量8,000であり、重合性不飽和基当量は588g/eq.であった。
Synthesis Example 30: Synthesis of fluorinated surfactant (4) 96.7 g of methyl isobutyl ketone as a solvent was placed in a glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser tube, and a dropping device, and stirred under a nitrogen stream. The temperature was raised to 105 ° C. Next, 74 g of the compound (A-2) obtained in Synthesis Example 10, 37 g of the polymerizable unsaturated monomer having a silicone group represented by Chemical Formula 71 and 45.4 g of 2-hydroxyethyl methacrylate were added to 126 g of methyl isobutyl ketone. Three types of dripping liquids, a monomer solution dissolved in 1 and a polymerization initiator solution in which 23.5 g of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate as a radical polymerization initiator were dissolved in 67.8 g of methyl isobutyl ketone, were separately prepared. Were added dropwise over 2 hours while keeping the inside of the flask at 105 ° C. After completion of dropping, the mixture was stirred at 105 ° C. for 10 hours to obtain a polymer (P-3) solution. A solution of the above polymer (P-3) was charged with 0.2 g of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor and 0.06 g of tin octylate as a urethanization catalyst, and stirring was started in an air stream. While maintaining, 49.1 g of 2-acryloyloxyethyl isocyanate was added dropwise over 1 hour. After completion of dropping, the mixture was stirred at 60 ° C. for 1 hour, heated to 80 ° C. and stirred for 10 hours, and disappearance of isocyanate groups was confirmed by IR spectrum measurement. Subsequently, methyl isobutyl ketone was added to obtain a methyl isobutyl ketone solution containing 40% of the fluorosurfactant (4). As a result of measuring the molecular weight of the obtained fluorosurfactant (4) by GPC (polystyrene equivalent molecular weight), the number average molecular weight was 2,700, the weight average molecular weight was 8,000, and the polymerizable unsaturated group equivalent was 588 g / eq. Met.
<反射防止塗料組成物の調整>
中空シリカ微粒子(平均粒子径60nm)を20質量%含有するメチルイソブチルケトン分散液15質量部、ペンタエリスリトールトリアクリレート1.6質量部、光重合開始剤として2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]−フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン(チバ・ジャパン株式会社製「イルガキュア127」)0.1質量部、溶剤としてメチルイソブチルケトン100質量部を混合し溶解させて、反射防止塗料組成物のベース組成物を得た。上記で得られた反射防止塗料組成物のベース組成物98.5質量部に対しフッ素系界面活性剤を1.6質量部、表に示す量の含フッ素アセトフェノン誘導体を添加し、均一に混合して本発明の反射防止塗料組成物を調整した。
<Adjustment of antireflection coating composition>
15 parts by mass of a methyl isobutyl ketone dispersion containing 20% by mass of hollow silica fine particles (average particle diameter 60 nm), 1.6 parts by mass of pentaerythritol triacrylate, and 2-hydroxy-1- {4- [4 as a photopolymerization initiator 0.1 part by mass of-(2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] -phenyl} -2-methyl-propan-1-one ("Irgacure 127" manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.), methyl isobutyl as a solvent 100 parts by mass of ketone was mixed and dissolved to obtain a base composition of an antireflection coating composition. 1.6 parts by mass of a fluorosurfactant and 9% by mass of the fluorine-containing acetophenone derivative shown in the table are added to 98.5 parts by mass of the base composition of the antireflective coating composition obtained above, and mixed uniformly. The antireflection coating composition of the present invention was prepared.
<ハードコート層用塗料組成物の配合>
ウレタンアクリレート(日本合成化学工業株式会社の「UV1700B」)30質量部、酢酸ブチル25質量部、光重合開始剤として1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバスペシャリティーケミカルズ社製「イルガキュア184」)1.2質量部、溶剤としてトルエン11.78質量部、2−プロパノール5.892質量部、酢酸エチル5.892質量部及びプロピレングリコールモノメチルエーテル5.892質量部を混合し溶解させて、ハードコート層用塗料組成物を得た。
<Composition of coating composition for hard coat layer>
30 parts by mass of urethane acrylate (“UV1700B” from Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.), 25 parts by mass of butyl acetate, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (“Irgacure 184” manufactured by Ciba Specialty Chemicals) as a photopolymerization initiator 1.2 Hard coat layer paint by mixing and dissolving 11.78 parts by weight of toluene as a solvent, 5.892 parts by weight of 2-propanol, 5.892 parts by weight of ethyl acetate and 5.892 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether A composition was obtained.
<反射防止フィルムの調整>
得られたハードコート層用塗料組成物をバーコーターNo.13を使用して、厚さ188μmのPETフィルムに塗布した後、70℃の乾燥機に1分間入れて溶剤を揮発させ、紫外線硬化装置(窒素雰囲気下、高圧水銀灯使用、紫外線照射量0.5kJ/m2)にて硬化させ、膜厚8μmのハードコート層を片面に有するハードコートフィルムを作製した。反射防止塗料組成物を上記で得られたハードコートフィルムのハードコート層上にバーコーターNo.2で塗布した後、50℃の乾燥機に1分30秒間入れて溶剤を揮発させ、紫外線硬化装置(窒素雰囲気下、高圧水銀灯使用、紫外線照射量2kJ/m2)にて硬化させ、ハードコート層上に膜厚0.1μmの反射防止層を有するフィルム(反射防止フィルム)を作製した。得られた反射防止フィルムの硬化塗膜表面について、耐擦傷性の評価を行った。
<Adjustment of antireflection film>
The obtained coating composition for a hard coat layer was applied to a bar coater no. 13 was applied to a PET film having a thickness of 188 μm, and then put into a dryer at 70 ° C. for 1 minute to volatilize the solvent, and an ultraviolet curing device (in a nitrogen atmosphere, using a high-pressure mercury lamp, an ultraviolet irradiation amount of 0.5 kJ) / M 2 ) to prepare a hard coat film having a hard coat layer having a thickness of 8 μm on one side. An antireflection coating composition was applied to the bar coater No. 1 on the hard coat layer of the hard coat film obtained above. After coating at 2, the solvent is volatilized by putting it in a dryer at 50 ° C. for 1 minute and 30 seconds, and cured with an ultraviolet curing device (in a nitrogen atmosphere, using a high-pressure mercury lamp, an ultraviolet irradiation amount of 2 kJ / m 2 ). A film (antireflection film) having an antireflection layer having a thickness of 0.1 μm on the layer was produced. The cured coating film surface of the obtained antireflection film was evaluated for scratch resistance.
<耐擦傷性評価>
新東科学製トライボギア表面性測定機TYPE:38を用いて、2cm×2cmの圧子にスチールウール#0000を取り付け、400gの荷重をかけ、10回往復させた。試験後の塗膜表面に付いた傷の本数を数えて、下記の基準によって耐擦傷性を評価した。
○:傷の本数が3本未満である。
△:傷の本数が4本以上10本未満である。
×:傷の本数が10本以上である。
<Abrasion resistance evaluation>
Steel wool # 0000 was attached to a 2 cm × 2 cm indenter using a tribogear surface property measuring machine TYPE: 38 manufactured by Shinto Kagaku, and a reciprocation was performed 10 times under a load of 400 g. The number of scratches on the coating surface after the test was counted, and the scratch resistance was evaluated according to the following criteria.
○: The number of scratches is less than 3.
Δ: The number of scratches is 4 or more and less than 10.
X: The number of scratches is 10 or more.
Claims (11)
活性エネルギー線硬化性化合物(II)と、
(メタ)アクリロイル基を有するポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖と、光分裂によりラジカル種を発生可能なα−アミノアセトフェノン系化合物とのマイケル付加物である含フッ素アセトフェノン誘導体(III)と、
を含有することを特徴とする反射防止塗料組成物。 A low refractive index agent (I);
An active energy ray-curable compound (II);
A fluorine-containing acetophenone derivative (III) which is a Michael adduct of a poly (perfluoroalkylene ether) chain having a (meth) acryloyl group and an α-aminoacetophenone compound capable of generating radical species by photolysis,
An antireflective coating composition comprising:
下記一般式(1)又は(2)
Rはそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子又は置換基を有していてもよい脂肪族基であり、nはそれぞれ独立して0〜4の整数であり、R1、R2はそれぞれ独立して置換基を有していてもよい脂肪族基又は置換基を有してもよいアリール基であり、R1とR2とはそれぞれ一体となって環を形成してもよく、R3は置換基を有していてもよい脂肪族基又は置換基を有してもよいアリール基であり、R4は水素原子、ハロゲン原子又は1価の有機基であり、PFPEはポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖である。〕
で表されるものである請求項1記載の反射防止塗料組成物。 The fluorine-containing acetophenone derivative (III) is
The following general formula (1) or (2)
R is independently a hydrogen atom, a halogen atom or an aliphatic group which may have a substituent, n is each independently an integer of 0 to 4, and R 1 and R 2 are each independently An aliphatic group which may have a substituent or an aryl group which may have a substituent, and R 1 and R 2 may be combined together to form a ring, and R 3 is An aliphatic group which may have a substituent or an aryl group which may have a substituent, R 4 is a hydrogen atom, a halogen atom or a monovalent organic group, and PFPE is a poly (perfluoroalkylene) Ether) chain. ]
The antireflective coating composition according to claim 1, which is represented by:
である請求項2記載の反射防止塗料組成物。 R 4 in the general formulas (1) and (2) is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, an aryloxy group, or —X 4 —X. 5 organic group represented by -X 6 [However, X 4 is a single bond or a substituent alkylene chain of 1 to 6 carbon atoms which may have a, X 5 is carbonyl group, a thiocarbonyl group, —OCONH—, —NHCOO—, or —NHCONH—, and X 6 is —NR 7 R 8 (wherein R 7 and R 8 are each independently an aliphatic group or a substituent which may have a substituent) An aryl group which may have a group), or the following general formula (5)
The antireflective coating composition according to claim 2.
であり、Rが水素であり、R1およびR2がメチル基であり、R3が炭素数1〜4のアルキル基であり、R4が水素原子、メチル基、エチル基、クロロ基、ブロム基、または下記式(7)〜(9)
の何れかである請求項2又は3記載の反射防止塗料組成物。 Y in the general formulas (1) and (2) represents the following formula (6)
R is hydrogen, R 1 and R 2 are methyl groups, R 3 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 4 is a hydrogen atom, methyl group, ethyl group, chloro group, bromo group Group or the following formulas (7) to (9)
The antireflection coating composition according to claim 2 or 3, which is any one of the following.
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